JP2016051483A - Super high pressure reduction valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超高圧の流体の減圧弁に関する。 The present invention relates to an ultra-high pressure fluid pressure reducing valve.
近年、車両の動力用エネルギー源として、実用的な燃料電池の開発が進められている。この燃料電池は、水素と酸素との電気化学反応を利用して発電するシステムであり、その一例としては、固体高分子型燃料電池がある。この固体高分子型燃料電池は、複数のセルを積層することで構成されたスタックを備えている。このスタックを構成するセルは、アノード(燃料極)とカソード(空気極)とを備えており、このアノードとカソードとの間には、イオン交換基としてスルフォン酸基を有する固体高分子電解質が介在している。 In recent years, practical fuel cells have been developed as energy sources for vehicle power. This fuel cell is a system that generates electric power by utilizing an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. An example thereof is a polymer electrolyte fuel cell. This polymer electrolyte fuel cell includes a stack constituted by stacking a plurality of cells. The cell constituting the stack includes an anode (fuel electrode) and a cathode (air electrode), and a solid polymer electrolyte having a sulfonic acid group as an ion exchange group is interposed between the anode and the cathode. doing.
アノードには水素を含む燃料ガスが供給され、カソードには酸化剤として酸素を含むガス、一例として空気が供給される。アノードに燃料ガスが供給されることで、燃料ガスに含まれる水素がアノードを構成する触媒層の触媒と反応し、これによって水素イオンが発生する。発生した水素イオンは固体高分子電解質膜を通過して、カソードで酸素と電気化学反応を起こす。この電気化学反応により発電される仕組みとなっている。 A fuel gas containing hydrogen is supplied to the anode, and a gas containing oxygen as an oxidant, for example, air, is supplied to the cathode. By supplying the fuel gas to the anode, hydrogen contained in the fuel gas reacts with the catalyst of the catalyst layer constituting the anode, thereby generating hydrogen ions. The generated hydrogen ions pass through the solid polymer electrolyte membrane and cause an electrochemical reaction with oxygen at the cathode. It is a mechanism to generate electricity by this electrochemical reaction.
ところで、燃料電池には、上記のように水素を含む燃料ガスが用いられるが、このような燃料を搭載するための燃料の形態には、液体、固体、気体等の各種形態がある。このような形態のうち、最も簡便な方法としては、水素ガスを高圧で貯蔵する方法や圧縮天然ガス(CNG)を高圧で貯蔵して二酸化炭素との混合ガスとして燃料電池に供給する方法等がある。 By the way, although the fuel gas containing hydrogen is used for the fuel cell as described above, there are various forms of fuel for mounting such a fuel such as liquid, solid, and gas. Among these forms, the simplest method includes a method of storing hydrogen gas at a high pressure, a method of storing compressed natural gas (CNG) at a high pressure, and supplying it to a fuel cell as a mixed gas with carbon dioxide. is there.
上記のような水素ガスや圧縮天然ガスは、低圧では体積が大きくなってしまう。このため、限られた車両のスペースに搭載するにあたり、炭素繊維複合材料等で製造したタンクに、35MPaや70MPaの超高圧の状態で貯蔵される。 The above hydrogen gas and compressed natural gas have a large volume at low pressure. For this reason, when mounted in a limited vehicle space, it is stored in a tank made of a carbon fiber composite material or the like in an ultrahigh pressure state of 35 MPa or 70 MPa.
一方、高圧水素を燃料として用いる燃料電池システムでは、数十ミクロンの電解質膜を隔てて水素と空気が供給される。このため、水素と空気との間の圧力差を小さくすることが要求される。これに応じて、仮に、空気の圧力を上げると圧縮動力が追加され総合した効率が低下する。このことから、固体高分子型燃料電池では水素の圧力を数MPaまで低下させて作動させることが一般的である。 On the other hand, in a fuel cell system using high-pressure hydrogen as a fuel, hydrogen and air are supplied across an electrolyte membrane of several tens of microns. For this reason, it is required to reduce the pressure difference between hydrogen and air. Accordingly, if the air pressure is increased, the compression power is added and the overall efficiency is lowered. For this reason, in a polymer electrolyte fuel cell, it is common to operate by reducing the hydrogen pressure to several MPa.
したがって、上記のように、35MPaや70MPaの超高圧の状態でタンクに貯蔵された水素を、例えば、下記特許文献1に開示されているような減圧弁によって、燃料電池に供給することになる。
Therefore, as described above, hydrogen stored in the tank in an ultrahigh pressure state of 35 MPa or 70 MPa is supplied to the fuel cell by a pressure reducing valve as disclosed in
特許文献1には、騒音を低減する制御バルブが開示されている。ポペット弁によって圧力が調整された流体を整流する流体制御部を備えている。これにより、ポペット弁を通過して流体に生じる渦流が流体制御部を通過することによって整流され、流体の渦流に起因する制御バルブの騒音を低減できるとしている。
しかし、特許文献1の制御バルブの構造では、一次側からの流体がポペット弁を通過する際、流体の流れが内向き、すなわち流体の流れが弁体の中心に集まるような流れが構成される。この構成では超高圧の流体において、圧力が調整されても渦流を防止することができないため、騒音を低減することについては十分な効果が期待できず、騒音を低減するという問題は解消できていない。
However, in the structure of the control valve of
また、特許文献2には、ガス放出防止圧力調整器の発明が開示され、レバー式圧力調整器が記載されている。この圧力調整器の弁体は、ゴムで構成され、通常使用される流体の圧力は0.4〜1.2MPaである。特許文献2に記載された圧力調整器は、弁体がゴムで構成されているため、この弁機構を超高圧の流体には適用することは難しい。 Patent Document 2 discloses an invention of a gas discharge prevention pressure regulator, and describes a lever-type pressure regulator. The valve body of this pressure regulator is made of rubber, and the pressure of fluid normally used is 0.4 to 1.2 MPa. In the pressure regulator described in Patent Document 2, since the valve body is made of rubber, it is difficult to apply this valve mechanism to an ultra-high pressure fluid.
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、超高圧の流体を減圧する際に発生する騒音を低減することである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to reduce noise generated when decompressing an ultra-high pressure fluid.
本発明は、一次側流路に流入する流体を調圧して二次側流路に排出する減圧弁において、前記一次側流路と前記二次側流路との間に設けられた弁座と、前記弁座に対し変位可能に配置された弁体と、前記弁体の変位量に応じて開方向の推力を前記弁体に作用させるスプリングと、前記二次側流路の流体の圧力を受けて閉方向の推力を前記弁体に作用させるダイアフラムと、を備え、前記弁体及び前記弁座は、面で対峙し、前記弁体と前記弁座の対峙する面は、同心円状の凹凸部を備え、一方の凸部が他方の凹部に所定の隙間を設けて配置され、該隙間を調節することにより前記二次側流路の流体を調圧し、前記一次側流路に流入する流体が前記弁体と対峙する面の前記弁座の中央部から前記弁体との隙間の外側に向かって放射状に流れるようにしたことを特徴とする減圧弁である。 The present invention relates to a pressure reducing valve that regulates the fluid flowing into the primary flow path and discharges it to the secondary flow path, and a valve seat provided between the primary flow path and the secondary flow path. , A valve body arranged to be displaceable with respect to the valve seat, a spring that applies a thrust in the opening direction to the valve body in accordance with a displacement amount of the valve body, and a fluid pressure in the secondary side flow path And a diaphragm that applies thrust in the closing direction to the valve body, the valve body and the valve seat face each other, and the face that faces the valve body and the valve seat has concentric unevenness. Fluid, wherein one convex portion is arranged with a predetermined gap in the other concave portion, and the fluid in the secondary side flow path is regulated by adjusting the gap and flows into the primary side flow path Flows radially from the central part of the valve seat on the surface facing the valve body toward the outside of the gap with the valve body A pressure reducing valve, characterized in that the.
本発明は、前記弁体と前記弁座の対峙する面の凹凸部の断面は、鋸歯形状であり、その鋸歯形状が、前記弁体と前記弁座の周辺部に向かって次第に大きくなっていることを特徴とする減圧弁である。また、前記弁体と前記弁座の対峙する面の隙間が、前記弁体と前記弁座の周辺部に向かって次第に広くなっていることを特徴とする減圧弁である。 According to the present invention, the cross-section of the concavo-convex portion of the surface of the valve body and the valve seat facing each other has a sawtooth shape, and the sawtooth shape gradually increases toward the periphery of the valve body and the valve seat. This is a pressure reducing valve. The pressure reducing valve is characterized in that a gap between the opposing surfaces of the valve body and the valve seat is gradually widened toward the periphery of the valve body and the valve seat.
本発明によれば、超高圧の流体を減圧する際に発生する騒音を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the noise which generate | occur | produces when decompressing an ultrahigh pressure fluid can be reduced.
本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る減圧弁の構成を示す断面図である。図2は、その減圧弁の構成を示す斜視図である。
図1及び図2に示す減圧弁1は、燃料電池システムに用いられ、燃料タンク(以下流体供給源という)から導かれる、例えば、超高圧の30〜70MPaの燃料ガス(以下流体という)を数MPaの所定値に減圧して燃料電池(以下流体出力先という)に供給するものである。なお、減圧弁1は、燃料ガスとして水素ガスに適用するものであるが、これに限らず、他の気体又は液体を使用する装置、設備等の高圧、大流量の流体が流れる回路に設けてもよい。
Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a pressure reducing valve according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the pressure reducing valve.
The
減圧弁1は、そのケーシングとして、円柱形状の第1ハウジング10と皿形状で第1ハウジング10と連結するためのフランジ部を設けた第2ハウジング11を備えている。第1と第2のハウジング内に、ダイアフラムスリット連結軸13、スリット可動部(弁体)14、スリット固定部(弁座)15、ダイアフラム19、調整バネ(スプリング)21、補助バネ26等が収容される。
The
第1ハウジング10は、円柱形状の外周部に開口する供給ポート(一次側流路)27と出力ポート(二次側流路)28を備え、スリット可動部14、スリット固定部15等を収容する有底円柱形状の減圧室30が形成され、減圧室30の底面の中心部に補助バネ26の一端を固定する減圧室30の開口部より小さい有底円柱形状のガイド孔が形成される。
第1ハウジング10に開口する供給ポート27は円柱形状の開口部であり、その開口部底面からさらに中心に向かって貫通する貫通孔が形成されている。
The
The
第1ハウジング10の減圧室30の底面に設けられたガイド孔には、補助バネ26が配置され、第1ハウジング10とスリット可動部取付け板12とを接続している。補助バネ26は、流体の調圧値の基準値を調整するために用いられ、スリット可動部14を閉方向に付勢している。
An
補助バネ26に接続される円盤形状のスリット可動部取付け板12には、スリット可動部14が固定される。
スリット可動部14とスリット固定部15は、面で対峙し、その隙間を調節することにより弁を開閉する。スリット可動部14とスリット固定部15の対峙する面は、同心円状の凹凸部を備え、一方の凸部が他方の凹部に所定の隙間を設けて配置され、その凹凸部は断面鋸歯形状に形成されている。一次側流路に流入する流体がスリット固定部15の中心部からスリット間の隙間を外側に向かって放射状に流れるようになっている。
The slit
The slit
また、スリット可動部14とスリット固定部15の対峙する面は、対峙する面の中心から周辺に向かって波紋状であって、その波形は断面鋸歯形状に形成されていてもよい。
Further, the facing surfaces of the slit
対峙する面の鋸歯形状は、スリット固定部15の中心から周辺部に向かって次第に大きくなっていくように形成されている。また、スリット可動部14とスリット固定部15の隙間が、中心から周辺部に向かって次第に広くなるように形成されている。
The sawtooth shape of the facing surface is formed so as to gradually increase from the center of the
スリット固定部15には、外周部から中心に向かって挿入孔が形成され、スリット固定部15の中心から直角に、スリット可動部14と対峙する面に向かって、挿入孔と連通して一次側流通路が形成される。外周部から中心に向かう挿入孔には、高圧導入管24が挿入される。
高圧導入管24は、内部に流体の一次側流通路を設けた細長円筒形状の導入管に環状のガイド部を設けられている。環状のガイド部は、第1ハウジング10の供給ポート27に嵌め込まれ、細長の導入管は、第1ハウジング10の減圧室30の開口部に固定されたスリット固定部15に形成された挿入孔に挿入される。
An insertion hole is formed in the
The high-
スリット固定部15が第1ハウジング10に固定された後、高圧導入管24がスリット固定部15の挿入孔に挿入され、環状で雄ネジが外周部に設けられた導入管押さえ25により高圧導入管24が供給ポート27の開口部に固定される。
After the
スリット可動部取付け板12は、複数の(本実施形態では4本)円柱状のダイアフラムスリット連結軸13が取付けられる。ダイアフラムスリット連結軸13は、スリット可動部取付け板12にカシメされるか、ダイアフラムスリット連結軸13の下部に形成された雄ネジが、スリット可動部取付け板12に形成されたタップ孔に螺合され、溶接で固定される。
A plurality of (four in this embodiment) cylindrical diaphragm slit
スリット固定部15が固定されるスリット固定部取付け板(取付け部)16には、ダイアフラムスリット連結軸13が摺動可能となる貫通孔が設けられている。スリット可動部14と一体化したダイアフラムスリット連結軸13が、この貫通孔を通してダイアフラムと連結され、圧力調整の機能が実現される。
The slit fixing part mounting plate (attaching part) 16 to which the
第2ハウジング11とダイアフラム19とにより形成される空間は、大気圧が導入される背圧室29である。背圧室29には調整バネ21が配置され、調整ネジ23とダイアフラム19とを接続している。調整ネジ23は流体の調圧値の基準値を設定するために用いられ、ダイアフラム19を背圧室とは逆側に付勢している。
A space formed by the
ダイアフラムスリット連結軸13の先端に形成された雄ネジは、スリット連結軸取付け板18を貫通し、ナットでスリット連結軸取付け板18に固定される。
スリット連結軸取付け板18には、円盤形状で雄ネジが形成されたダイアフラム連結部31が取り付けられている。
The male screw formed at the tip of the diaphragm
A
このダイアフラム連結部31の上部に形成された雄ネジはダイアフラム19及び調整バネ保持部20を貫通し、調整バネ保持部20の上側からナットで固定される。
ダイアフラム連結部31は、スリット連結軸取付け板18の中心部の穴に嵌合され上下方向から調整バネ21と補助バネ26により付勢され拘束される。
The male screw formed on the upper portion of the
The
ダイアフラムスリット連結軸13とスリット連結軸取付け板18は、ナットで固定されるが、ダイアフラムスリット連結軸13とスリット連結軸取付け板18を一体化させて、ダイアフラムスリット連結軸13は、スリット可動部取付け板12の下面でナットにより固定することもできる。
本実施形態ではダイアフラムスリット連結軸13の本数は4本としているが、6本、8本と増加する場合には、下面で固定するようにしてもよい。
The diaphragm slit
In the present embodiment, the number of diaphragm
以上のような構成により、スリット可動部14には、調整バネ21から受ける開方向の推力、ダイアフラム19を介して出力ポート28の流体から受ける閉方向の推力、補助バネ26から受ける閉方向の推力が作用する。
調整バネ21と補助バネ26とでは、調整バネ21の方のバネ力が大きいので、スリット可動部14には、二つの調整バネ21、補助バネ26のバネ力の差とスリット可動部14の変位量に応じた大きさの推力が開方向に作用している。スリット可動部14に作用するこれらの推力がバランスすることにより、出力ポート28の流体の圧力を略一定圧に維持する自動調圧機能が減圧弁1に具備される。
With the configuration described above, the slit
Since the
例えば、出力ポート28の流体の圧力が低下し、それに伴って減圧室30の圧力が低下したときには、ダイアフラム19が減圧室30の流体から受ける力が低下するので、スリット可動部14の閉方向の推力が低下してスリット可動部14は開方向に駆動される。その結果、減圧室30の流体の圧力は、スリット可動部14の開度の増大に伴い上昇し、再び一定圧に維持されるようになる。
For example, when the pressure of the fluid in the
逆に、出力ポート28の流体の圧力が上昇したときには、ダイアフラム19が減圧室30の流体から受ける力が増大するのに伴い、スリット可動部14は、閉方向に駆動され、出力ポート28の流体の圧力はスリット可動部14の開度の減少に伴い、再び一定圧に維持されるようになる。
Conversely, when the pressure of the fluid at the
このようにして、図1に示す供給ポート27から供給される超高圧の流体は、高圧導入管24を経由してスリット固定部15の中心部に導かれる。さらに、スリット固定部15とスリット可動部14との隙間を放射状に外側に流れて減圧され、減圧室30から出力ポート28を経由して出力される。
In this way, the ultrahigh pressure fluid supplied from the
上記のように構成された減圧弁1は、自動調圧機能に加え、超高圧の流体がスリット固定部15の中心からスリット可動部14との隙間を外側の周辺部に向かって放射状に流れ、鋸歯形状の隙間を通過する際に膨張・収縮を繰り返しながら圧力を低下させる。
このような構造により、超高圧の減圧弁の騒音を低減することができる。
In the
With such a structure, the noise of the ultrahigh pressure reducing valve can be reduced.
なお、スリット可動部14とスリット固定部15の対峙する面は、同心円状の凹凸部を備え、一方の凸部が他方の凹部に所定の隙間を設けて配置され、その凹凸部は断面鋸歯形状に形成されているが、この形状に限らない。
図3乃至5は、スリット可動部14とスリット固定部15で構成する減圧機構(以下、スリット減圧機構部という)の他の形状の断面の概略図である。図3の形状は矩形歯形状であり、図4の形状は台形歯形状であり、図5の形状は正弦波又は円弧の形状である。
The opposed surfaces of the slit
FIGS. 3 to 5 are schematic views of cross-sections of other shapes of a decompression mechanism (hereinafter referred to as a slit decompression mechanism section) configured by the slit
図6は、本実施形態に係る鋸歯形状のスリット減圧機構部、及び台形歯形状のスリット減圧機構部の騒音低減効果を、従来のニードルバルブと比較した図である。図6に示す横軸は単位時間あたりの流量であり、縦軸は測定した騒音の大きさでありデシベル(dB)で示す。
高圧空気(ここでは3MPa)をスリット固定部15の中心ポートから供給し、流量を調節して、スリット可動部14の上方0.5mの位置で騒音を測定したものである。
FIG. 6 is a diagram comparing the noise reduction effect of the saw-tooth shaped slit pressure reducing mechanism portion and the trapezoidal tooth-shaped slit pressure reducing mechanism portion according to this embodiment with a conventional needle valve. The horizontal axis shown in FIG. 6 is the flow rate per unit time, and the vertical axis is the measured noise level, expressed in decibels (dB).
High-pressure air (3 MPa in this case) is supplied from the center port of the
流量150l/min(ANR)では、鋸歯形状のスリット減圧機構部とニードルバルブと比較して、22dBの差があり騒音低減の効果がある。また、スリット減圧機構部の形状の鋸歯形状と台形歯形状では、流量150l/min(ANR)で3dBの差があり、鋸歯形状が台形歯形状より騒音低減の効果がある。 At a flow rate of 150 l / min (ANR), there is a difference of 22 dB compared to the saw-tooth shaped slit pressure reducing mechanism and the needle valve, and there is an effect of noise reduction. Further, there is a difference of 3 dB between the sawtooth shape and the trapezoidal tooth shape of the slit decompression mechanism portion, and the sawtooth shape is more effective in reducing noise than the trapezoidal tooth shape at a flow rate of 150 l / min (ANR).
本発明に係る減圧弁1の用途としては、燃料電池システムにおいて燃料電池のアノードに供給される燃料ガス圧力制御手段として用いるのが好適である。
As a use of the
図7は、本発明に係る第2の実施形態の減圧弁の構成を示す断面図である。図8はその減圧弁の左断面図である。
図7及び図8に示す減圧弁100は、第1ハウジング110、第2ハウジング111、第3ハウジング153を備え、各ハウジングはボルトで固定される。
第1ハウジング110内には、調整桿141、揺動レバー(梃子)142、連結ピン143、揺動レバー142の支点軸144、ロッド145が収容される。これらは、第2の実施形態のリンク機構部を構成する。また、第1ハウジング110には、出力ポート(二次側流路)128が開口され、減圧室130、ロッド145の挿入孔と連通路146が形成される。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the pressure reducing valve according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a left sectional view of the pressure reducing valve.
The
In the
第2ハウジング内111には、調整バネ(スプリング)121、調整バネ保持板120、ダイアフラム119が収容され、調整ネジ123が挿入される挿入孔を備える。
The
第3ハウジング153は、スリット可動部(弁体)114、スリット固定部(弁座)115、プラグ152が収容される。
第3ハウジング153は、有底の円筒形状で、その底面には、ロッド145の貫通孔と連通路146が形成されている。円筒形状の開口部には、通路孔148、ガイド孔149、ネジ孔150が形成され、通路孔148、ガイド孔149、ネジ孔150の順で、開口部の径が大きくなっている。
The
The
すなわち、スリット可動部114に連結されたロッド145が底面のロッド145の貫通孔に挿入された後、通路孔148とガイド孔149との境界までスリット固定部115のフランジ部が挿入され、フランジ部がガイド孔149に嵌合される。プラグ152はガイド孔149に嵌合され、ガイド孔149より半径の大きい外周部のネジにより、ネジ孔150に螺合される。プラグ152には供給ポート127(一次側流路)が開口している。
このようにして、スリット固定部115が第3ハウジング153に固定される。
That is, after the
In this way, the
本実施形態の減圧弁100は、ダイアフラム119と連動するレバー式のリンク機構部を有する。
このリンク機構部は、略逆L字形の梃子であって、L字形の短辺の端部を支点とし、L字形の長辺の端部を力点として、その力点に開方向又は閉方向の推力を作用させ、L字形の屈曲部の短辺側に作用点を設けて、力点の変化を略直角方向に変換して作用点と弁体とを連結するよう構成されている。
The
This link mechanism portion is a substantially inverted L-shaped insulator, with the end of the short side of the L-shape serving as a fulcrum, and the end of the long side of the L-shape serving as a power point, and a thrust in the opening direction or the closing direction at the force point. And an action point is provided on the short side of the L-shaped bent portion, and the change of the power point is converted into a substantially right angle direction to connect the action point and the valve body.
出力ポート128の流体が消費されて、減圧室130の圧力が低下すると、ダイアフラム119が図7の下方に撓む。ダイアフラム119は調整バネ121に押されて、調整桿141が揺動レバー142を作動させて、揺動レバー142の支点軸144を支点として、揺動レバー142を左旋させる。揺動レバー142とロッド145は連結ピン143で係合されている。揺動レバー142の連結ピン143が、ロッド145を左に引くことになるので、ロッド145の先端に固定されたスリット可動部114が、対峙する面から離れる。
When the fluid in the
スリット可動部114とスリット固定部115は、面で対峙し、その隙間を調節することにより弁を開閉する。スリット可動部114とスリット固定部115の対峙する面は、
同心円状の凹凸部を備え、一方の凸部が他方の凹部に所定の隙間を設けて配置され、該断面が鋸歯形状に形成されている。一次側流路に流入する流体がスリット固定部115の中心部からスリット間の隙間を外側に向かって放射状に流れるようになっている。
The slit
Concentric concavo-convex portions are provided, one convex portion is disposed with a predetermined gap in the other concave portion, and the cross section is formed in a sawtooth shape. The fluid flowing into the primary side flow path radially flows from the center of the
また、スリット可動部114とスリット固定部115の対峙する面は、対峙する面の中心から周辺に向かって波紋状であって、その波形は断面鋸歯形状に形成されていてもよい。
Further, the facing surfaces of the slit
対峙する面の鋸歯形状は、スリット固定部115の中心から周辺部に向かって次第に大きくなっていくように形成されている。また、スリット可動部114とスリット固定部115の隙間が、中心から周辺部に向かって次第に広くなるように形成されている。
The sawtooth shape of the facing surface is formed so as to gradually increase from the center of the
供給ポート127から流入する超高圧の流体は、スリット固定部115とスリット可動部114との隙間を放射状に外側に流れ、スリット可動部114の周囲に形成された制御室151を通り、連通路146を通って、減圧室130から出力ポート128から流出する。
このように構成することで、超高圧の流体を減圧する際に発生する騒音を低減することができる。
The ultra-high pressure fluid flowing from the
With this configuration, it is possible to reduce noise generated when the ultrahigh pressure fluid is decompressed.
図9は、第3の実施形態に係る減圧弁の構成を示す断面図である。
第3の実施形態の減圧弁200は、第2の実施形態とは、スリット可動部214とスリット固定部215の対峙する面の形状が異なっている。第3の実施形態のスリット可動部214とスリット固定部215の対峙する面は、テーパー形状に形成されている。
第3の実施形態は、テーバー形状であることを除く他の構造は第2の実施形態と同じである。よって、詳細の説明は省略する。
このように構成することで、超高圧の流体を減圧する際に発生する騒音を低減することができる。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a pressure reducing valve according to the third embodiment.
The
The third embodiment is the same as the second embodiment except for the Taber shape. Therefore, detailed description is omitted.
With this configuration, it is possible to reduce noise generated when the ultrahigh pressure fluid is decompressed.
図10は、第4の実施形態に係る減圧弁の構成を示す断面図である。
第4の実施形態の減圧弁300は、第2の実施形態とは、スリット可動部314とスリット固定部315の対峙する面の形状が異なっている。第4の実施形態のスリット可動部314とスリット固定部315の対峙する面は、平面に形成されている。
第4の実施形態は、上記平面であることを除く他の構造は第2の実施形態と同じである。よって、詳細の説明は省略する。
このように構成することで、超高圧の流体を減圧する際に発生する騒音を低減することができる。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a pressure reducing valve according to the fourth embodiment.
The
The fourth embodiment is the same as the second embodiment except for the plane. Therefore, detailed description is omitted.
With this configuration, it is possible to reduce noise generated when the ultrahigh pressure fluid is decompressed.
1・・・減圧弁、10・・・第1ハウジング、11・・・第2ハウジング、12・・・スリット可動部取付け板、13・・・ダイアフラムスリット連結軸、14・・・スリット可動部、15・・・スリット固定部、16・・・スリット固定部取付け板、17・・・ボルト、18・・・スリット連結軸取付け板、19・・・ダイアフラム、20・・・調整バネ保持部、21・・・調整バネ、22・・・ボルト、23・・・調整ネジ、24・・・高圧導入管、25・・・導入管押さえ、26・・・補助バネ、27・・・供給ポート、28・・・出力ポート、29・・・背圧室、30・・・減圧室、31・・・ダイアフラム連結部、100、200、300・・・減圧弁、110・・・第1ハウジング、111・・・第2ハウジング、114、214、314・・・スリット可動部、115、215、315・・・スリット固定部、119・・・ダイアフラム、120・・・調整バネ保持部、121・・・調整バネ、123・・・調整ネジ、127・・・供給ポート、128・・・出力ポート、129・・・背圧室、141・・・調整桿、142・・・揺動レバー、143・・・連結ピン、144・・・支点軸、145・・・ロッド、146・・・連通路、148・・・通路孔、149・・・ガイド孔、150・・・ネジ孔、152・・・プラグ、153・・・第3ハウジング。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記一次側流路と前記二次側流路との間に設けられた弁座と、
前記弁座に対し変位可能に配置された弁体と、
前記弁体の変位量に応じて開方向の推力を前記弁体に作用させるスプリングと、
前記二次側流路の流体の圧力を受けて閉方向の推力を前記弁体に作用させるダイアフラムと、を備え、
前記弁体及び前記弁座は、面で対峙し、前記弁体と前記弁座の対峙する面は、同心円状の凹凸部を備え、一方の凸部が他方の凹部に所定の隙間を設けて配置され、該隙間を調節することにより前記二次側流路の流体を調圧し、前記一次側流路に流入する流体が前記弁体と対峙する面の前記弁座の中央部から前記弁体との隙間の外側に向かって放射状に流れるようにしたことを特徴とする減圧弁。 In a pressure reducing valve that regulates the fluid flowing into the primary channel and discharges it to the secondary channel,
A valve seat provided between the primary channel and the secondary channel;
A valve body arranged to be displaceable with respect to the valve seat;
A spring that causes a thrust in the opening direction to act on the valve body according to the amount of displacement of the valve body;
A diaphragm that receives the pressure of the fluid in the secondary side flow path and causes a thrust in the closing direction to act on the valve body, and
The valve body and the valve seat face each other, and the face of the valve body and the valve seat face each other has a concentric concavo-convex portion, with one convex portion providing a predetermined gap in the other concave portion. The valve body is arranged and adjusts the fluid in the secondary flow path by adjusting the gap, and the fluid flowing into the primary flow path faces the valve body from the central portion of the valve seat. A pressure reducing valve characterized by flowing radially toward the outside of the gap.
前記弁体と前記弁座の対峙する面の同心円状の凹凸部は、該断面が鋸歯形状であることを特徴とする減圧弁。 The pressure reducing valve according to claim 1,
The pressure reducing valve characterized in that the concentric uneven portion of the confronting surface of the valve body and the valve seat has a sawtooth cross section.
前記一次側流路と前記二次側流路との間に設けられた弁座と、
前記弁座に対し変位可能に配置された弁体と、
前記弁体の変位量に応じて開方向の推力を前記弁体に作用させるスプリングと、
前記二次側流路の流体の圧力を受けて閉方向の推力を前記弁体に作用させるダイアフラムと、を備え、
前記弁体及び前記弁座は、面で対峙し、前記弁体と前記弁座の隙間を調節することにより前記二次側流路の流体を調圧し、前記弁体と前記弁座の対峙する面が、波紋状で該波紋の断面が鋸歯形状であり、前記一次側流路に流入する流体が前記弁体と対峙する面の前記弁座の中央部から前記弁体との隙間の外に向かって放射状に流れるようにしたことを特徴とする減圧弁。 In a pressure reducing valve that regulates the fluid flowing into the primary channel and discharges it to the secondary channel,
A valve seat provided between the primary channel and the secondary channel;
A valve body arranged to be displaceable with respect to the valve seat;
A spring that causes a thrust in the opening direction to act on the valve body according to the amount of displacement of the valve body;
A diaphragm that receives the pressure of the fluid in the secondary side flow path and causes a thrust in the closing direction to act on the valve body, and
The valve body and the valve seat face each other, adjust the gap between the valve body and the valve seat to regulate the fluid in the secondary side flow path, and the valve body and the valve seat face each other. The surface is rippled and the cross-section of the ripple is serrated, and the fluid flowing into the primary flow path is outside the gap between the valve body from the center of the valve seat on the surface facing the valve body. A pressure reducing valve characterized by flowing radially.
前記弁体と前記ダイアフラムが複数の連結軸で接続され、前記弁体と前記ダイアフラムの間に、前記弁座が取り付けられた取付け部がハウジングに固定され、前記取付け部に前記連結軸が摺動可能となる貫通孔が設けられたことを特徴とする減圧弁。 The pressure reducing valve according to any one of claims 1 to 3,
The valve body and the diaphragm are connected by a plurality of connecting shafts, and a mounting portion to which the valve seat is attached is fixed between the valve body and the diaphragm, and the connecting shaft slides on the mounting portion. A pressure reducing valve provided with a through-hole capable of being provided.
前記一次側流路に設けられた弁座と、
前記弁座に対し変位可能に配置された弁体と、
前記弁体の変位量に応じて開方向の推力を前記弁体に作用させるスプリングと、
前記二次側流路の流体の圧力を受けて閉方向の推力を前記弁体に作用させるダイアフラムと、
前記スプリング及び前記ダイアフラムによる開方向又は閉方向の推力を前記弁体に作用させるリンク機構部と、を備え、
前記弁体及び前記弁座は、面で対峙し、該隙間を調節することにより前記二次側流路の流体を調圧し、前記一次側流路に流入する流体が前記弁座の対峙する面の前記弁座の中央部から前記弁体との隙間の外側に向かって放射状に流れるようにしたことを特徴とする減圧弁。 In a pressure reducing valve that regulates the fluid flowing into the primary channel and discharges it to the secondary channel,
A valve seat provided in the primary flow path;
A valve body arranged to be displaceable with respect to the valve seat;
A spring that causes a thrust in the opening direction to act on the valve body according to the amount of displacement of the valve body;
A diaphragm that receives the pressure of the fluid in the secondary side flow path and causes a thrust in the closing direction to act on the valve body;
A link mechanism portion that causes the valve element to act on the valve element in the opening direction or the closing direction by the spring and the diaphragm,
The valve body and the valve seat face each other, adjust the gap to regulate the fluid in the secondary side flow path, and the fluid flowing into the primary side flow path faces the valve seat A pressure reducing valve characterized in that it flows radially from the center of the valve seat toward the outside of the gap with the valve body.
前記リンク機構部は、略逆L字形の梃子であって、該L字形の短辺の端部を支点とし、前記L字形の長辺の端部を力点として、該力点に前記開方向又は閉方向の推力を作用させ、前記L字形の屈曲部の前記短辺側に作用点を設け、前記力点の変化を略直角方向に変換して、前記作用点と前記弁体とを連結する減圧弁。 The pressure reducing valve according to claim 5,
The link mechanism portion is a substantially inverted L-shaped insulator having an end portion on the short side of the L-shape as a fulcrum and an end portion on the long side of the L-shape as a power point. A pressure reducing valve that applies a thrust in a direction, provides an action point on the short side of the L-shaped bent portion, converts the change of the force point into a substantially perpendicular direction, and connects the action point and the valve body .
前記弁体と前記弁座の対峙する面は、同心円状の凹凸部を備え、一方の凸部が他方の凹部に所定の隙間を設けて配置され、該断面が鋸歯形状であることを特徴とする減圧弁。 The pressure reducing valve according to claim 5 or 6,
The opposing surface of the valve body and the valve seat has concentric concave and convex portions, one convex portion is disposed with a predetermined gap in the other concave portion, and the cross section has a sawtooth shape. Pressure reducing valve.
前記弁体と前記弁座の対峙する面が、テーパー形状である減圧弁。 In the pressure reducing valve according to claim 5 or 6,
A pressure reducing valve in which a surface of the valve body and the valve seat facing each other has a tapered shape.
前記弁体と前記弁座の対峙する面が、平面である減圧弁。 In the pressure reducing valve according to claim 5 or 6,
A pressure reducing valve in which a surface of the valve body and the valve seat facing each other is a flat surface.
前記弁体と前記弁座の対峙する面の前記鋸歯形状が、前記弁体と前記弁座の周辺部に向かって次第に大きくなっていることを特徴とする減圧弁。 The pressure reducing valve according to any one of claims 2 to 4 or 7,
The pressure reducing valve characterized in that the saw-tooth shape of the surface of the valve body and the valve seat facing each other gradually increases toward the periphery of the valve body and the valve seat.
前記弁体と前記弁座の対峙する面の隙間が、前記弁体と前記弁座の周辺部に向かって次第に広くなっていることを特徴とする減圧弁。 The pressure reducing valve according to any one of claims 1 to 10,
A pressure-reducing valve, wherein a gap between surfaces of the valve body and the valve seat is gradually widened toward a peripheral portion of the valve body and the valve seat.
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