JP2015219895A - 減圧弁 - Google Patents
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Abstract
Description
この構成によれば、螺旋溝が一条だけの場合と比較すると、弁座の貫通孔を通過したガスの流通経路が増える。そのため、弁座の貫通孔を通過したガスが螺旋溝へとスムーズに流れ易くなるため、ガスの流れに乱れが生じ難くなる。よって、ガスの流れ状態の乱れに起因するピストンの傾きを更に抑制することができる。
この構成によれば、弁座の貫通孔を通過したガスは螺旋溝に沿って流れた後、環状溝へと流れ込み、環状溝に沿って柱状部の周方向に流れる。この過程でガスの流れ状態の均一化が促進される。特に、柱状部の外周面に複数条の螺旋溝が形成されている場合、各螺旋溝を流れるガス同士が環状溝内で混合、拡散されるため、ガスの流れ状態の均一化がより促進される。したがって、ガスの流れ状態の乱れに起因するピストンの傾きを更に抑制することが可能である。
図1に示すように、本実施形態の減圧弁1は燃料電池車に搭載され、燃料タンク2から供給される高圧(例えば90MPa)の水素ガスを低圧(例えば1.6MPa)に減圧して燃料電池3に供給するピストン型の減圧弁である。減圧弁1は、ボディ10と、ボディ10の内部に収容される弁機構20と、ボディ10のカバー設置面11に取り付けられるカバー30とを備えている。
次に、減圧弁1の動作について説明する。
(1)弁座24の貫通孔24aを通過した水素ガスはピン26の螺旋溝26aに沿って流れるため、水素ガスの流れ方向がプラグ25の軸方向に平行な場合と比較すると、水素ガスの移動距離、より詳しくは弁座24の貫通孔24aを通過した水素ガスがピストン40の底面41に達するまでの移動距離を長くすることができる。そして、水素ガスの移動距離が長くなるほど、水素ガスの流れ状態の乱れが平均化され、水素ガスの流れ状態をピン26の周方向において均一化することができる。したがって、仮に第2収容孔21e内での弁体22の傾き等に起因して弁座24の貫通孔24aを通過する水素ガスの流れに乱れが生じた場合でも、その水素ガスがピン26の螺旋溝26aを移動している間に流れ状態の均一化が進むため、ピストン40が水素ガスから受ける圧力の偏りを抑制することができる。よって、水素ガスの流れ状態の乱れに起因するピストン40の傾きを抑制することができる。
・ピン26の環状溝26hの位置は、柱状部26bの軸方向の中央部に限らず、適宜変更可能である。要は、柱状部26bの外周面における軸方向の途中部分に環状溝26hが形成されていればよい。
・図6に示すようにピン26の柱状部26bから環状溝26hを排除してもよい。
・上記実施形態では、ピン26の柱状部26bに二条の螺旋溝26aを形成したが、三条以上の螺旋溝26aを柱状部26bに形成してもよい。また、柱状部26bに形成される螺旋溝26aは一条であってもよい。
・ピン26及び弁体22を一体化、詳しくはそれらの組み付け後に一体化してもよい。また、ピン26及びピストン40を一体化してもよい。
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
(イ)高圧の水素ガスが貯蔵される燃料タンクと、前記燃料タンクから供給される水素ガスを減圧する減圧弁と、前記減圧弁を通じて減圧された水素ガスが供給される燃料電池と、を備え、前記減圧弁として、上記の減圧弁が用いられる燃料電池車。この構成によれば、減圧弁の異音や振動を抑制することができるため、清音性の高い燃料電池車を実現することができる。
Claims (4)
- 一次ポートに通じる弁収容穴を有するボディと、
前記弁収容穴に収容される弁機構と、
前記弁機構の下流に配置されるシリンダと、
前記シリンダ内に収容され、二次ポートに通じる減圧室を区画形成するピストンと、
前記ピストンを前記弁機構側に付勢するピストン付勢手段と、を備え、
前記弁機構は、
ガスの流路となる貫通孔を有する弁座と、
前記弁座の上流に配置される弁体と、
前記弁体を前記弁座側に付勢する弁体付勢手段と、
前記弁座の下流に配置され、前記弁体及び前記ピストンの間に配置されるピンと、
前記ピンを収容する筒状のプラグと、を有し、
前記ピンは、前記プラグの内周面に摺動可能に接する柱状部を有し、
前記柱状部の外周面には、螺旋溝が形成されている減圧弁。 - 前記柱状部の外周面には、前記螺旋溝が複数条形成されている
請求項1に記載の減圧弁。 - 前記柱状部の外周面における軸方向の途中部分には、前記柱状部と同軸上に環状をなす環状溝が形成されている
請求項1又は2に記載の減圧弁。 - 前記柱状部における前記環状溝の両隣に位置する部位をそれぞれ第1柱状片及び第2柱状片とするとき、
前記第1柱状片に形成される螺旋溝の捩れ方向と、前記第2柱状片に形成される螺旋溝の捩れ方向とが逆方向に設定されている
請求項3に記載の減圧弁。
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