JP2016184256A - 圧力調整弁 - Google Patents
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Abstract
【課題】構造を簡素化できる圧力調整弁を提供する。
【解決手段】本発明の一態様は、弁室12内に配置される弁体13と、調圧室11内に配置されるピストン15と、弁室12と調圧室11を区画する弁座14と、弁体13を弁座14側へ付勢する弁ばね133と、を有し、ピストン15は、弁体13に対して弁ばね133の付勢方向の先に配置される圧力調整弁10において、弁室12を備える端子ブロック74と、調圧室11を備えるボデー部材7と、を有し、弁座14は、端子ブロック74とボデー部材7とに挟まれ、密着している。
【選択図】図2
【解決手段】本発明の一態様は、弁室12内に配置される弁体13と、調圧室11内に配置されるピストン15と、弁室12と調圧室11を区画する弁座14と、弁体13を弁座14側へ付勢する弁ばね133と、を有し、ピストン15は、弁体13に対して弁ばね133の付勢方向の先に配置される圧力調整弁10において、弁室12を備える端子ブロック74と、調圧室11を備えるボデー部材7と、を有し、弁座14は、端子ブロック74とボデー部材7とに挟まれ、密着している。
【選択図】図2
Description
本発明は、高圧の1次流体の圧力を減圧して所望の圧力に調整する圧力調整弁に関し、
特に、車両用燃料ガスの供給回路に使用される圧力調整弁に関するものである。
特に、車両用燃料ガスの供給回路に使用される圧力調整弁に関するものである。
従来技術として、特許文献1に開示されるようなレギュレータが存在する。特許文献1に開示されるレギュレータは、バルブ収容孔内に配置される調圧バルブと、調圧室内に配置されるピストンと、バルブ収容孔と調圧室を区画する弁座と、調圧バルブを弁座側へ付勢するバルブスプリングと、を有し、ピストンが、調圧バルブに対してバルブスプリングの付勢方向の先に配置されている。
前記の特許文献1に開示されるレギュレータにおいては、バルブ収容孔や調圧室を気密に保つために、基体と筒状体の間や、ピストンと筒状体の間や、弁座と基体の間などに、各々シール部材が設けられている。しかしながら、製造コストや製造時の作業性の観点から、部品点数を出来るだけ削減して、レギュレータの構造を簡素化することが望まれる。
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、構造を簡素化できる圧力調整弁を提供すること、を課題とする。
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、弁室内に配置されるバルブと、調圧室内に配置されるピストンと、前記弁室と前記調圧室を区画する弁座部材と、前記バルブを前記弁座部材側へ付勢する付勢部材と、を有し、前記ピストンは、前記バルブに対して前記付勢部材の付勢方向の先に配置される圧力調整弁において、前記弁室を備える入口部材と、前記調圧室を備えるボデー部材と、を有し、前記弁座部材は、前記入口部材と前記ボデー部材とに挟まれ、密着していること、を特徴とする。
この態様によれば、弁座部材は、入口部材とボデー部材との間をシールする機能を果たすことができる。そのため、弁座部材以外に別途シール部材を配置する必要がなくなる。したがって、部品点数が削減されるので、圧力調整弁の構造を簡素化できる。
上記の態様においては、前記入口部材は、前記ボデー部材と接触する入口部材先端部を備え、前記入口部材先端部および前記ボデー部材のうちの一方に凸部が形成され他方に凹部が形成されており、前記凸部と前記凹部とが嵌め合っていること、が好ましい。
この態様によれば、入口部材とボデー部材との同軸度が向上する。そのため、ボデー部材の中心軸に対する弁体の偏心量が小さくなる。したがって、ボデー部材の中心軸に対するピストンの傾きを小さくできるので、ピストンにおける摺動抵抗を小さくできる。また、入口部材やボデー部材に対する弁座部材の密着力が高まるので、弁座部材のシール性が向上する。
上記の態様においては、前記ピストンは、前記バルブに接触する先端面が形成される棒形状部を備え、前記棒形状部は、前記先端面側に向かうにつれて細くなるように形成されていること、が好ましい。
この態様によれば、ピストンが傾いた場合であっても、ピストンがボデー部材の内周面(調圧室を形成する内壁面)に干渉することを防止できる。
上記の態様においては、前記弁室における当該弁室の軸方向に直交する方向の断面にて、前記バルブの外周面がなす形状および前記弁室を形成する内壁面がなす形状のうちの一方は円形または略円形であり、他方は奇数角形であること、が好ましい。
この態様によれば、バルブが傾いた場合であっても、バルブの外周面におけるいずれかの角部が内壁面に接触する。そのため、バルブが傾く角度を小さくできる。
上記の態様においては、前記ボデー部材は、前記入口部材よりも低い耐圧性を有する材質で形成されていること、が好ましい。
この態様によれば、圧力調整弁全体を必要以上の高耐圧材料で形成する必要がなくなるので、コストを低減できる。
本発明の圧力調整弁によれば、構造を簡素化できる。
本発明に係る実施形態である圧力調整弁について詳細に説明する。はじめに、本実施形態に係る圧力調整弁の全体構造とその動作方法を説明し、その後、本実施形態に係る圧力調整弁の上流圧力調整弁における弁座周辺の構造とその作用について説明する。
<圧力調整弁の全体構造>
まず、本実施形態に係る圧力調整弁の全体構造を説明する。
まず、本実施形態に係る圧力調整弁の全体構造を説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る圧力調整弁10は、上流に位置する上流圧力調整弁1と、下流に位置する下流圧力調整弁2と、上流圧力調整弁1による減圧後であって下流圧力調整弁2による減圧前の燃料ガスGが通過する中通路3と、当該中通路3に接続された逆止弁4とをボデー部材7に備え、燃料ガスGを多段階に減圧しながら所望の圧力に調整する多段圧力調整弁である。本圧力調整弁10は、アルミ合金製のボデー部材7の内部に、上流圧力調整弁1、下流圧力調整弁2、中通路3、逆止弁4等が形成されている。上流圧力調整弁1と下流圧力調整弁2とは、直列に接続されている。
なお、燃料ガスGは、例えば、車両用燃料電池(FC)に供給される水素ガスであり、本圧力調整弁10の上流側には、燃料タンクに貯留された燃料ガスGを供給又は停止する主止弁が接続され、本圧力調整弁10の下流側には、所望の圧力に調圧された燃料ガスGを燃料電池に供給するインジェクタが接続されている(図示しない)。燃料タンクに貯留される燃料ガスGは、充填設備によっては約80〜90MPa程度の圧力で充填される場合がある。一方、本圧力調整弁10からインジェクタに供給される燃料ガスGの圧力は、1.0〜1.5MPa程度の圧力まで減圧される。したがって、本圧力調整弁10は、例えば、上流圧力調整弁1にて約80〜90MPa程度から約3.0〜2.5MPa程度まで減圧し、下流圧力調整弁2にて約3.0〜2.5MPa程度から約1.0〜1.5MPa程度まで減圧する。
ボデー部材7の左上端には、上方へ突設された円筒状凸部73が形成されている。円筒状凸部73には、六角柱状に形成された端子ブロック74が上方から螺子止めされている。端子ブロック74には、上方に開口し主止弁と接続される入口端子8が形成されている。また、ボデー部材7の上右端には、右方へ開口しインジェクタに接続される出口端子6が形成されている。
(上流圧力調整弁)
上流圧力調整弁1は、入口端子8と連通される弁室12と、弁室12内を上下動する弁体13と、弁室12の下端に形成され弁体13と当接、離間する弁座14と、弁座14の下方に位置し弁体13が上方へ移動したとき弁室12と連通される調圧室11と、調圧室11内を上下動するピストン15と、ピストン15を上方へ付勢するコイルばね16と、コイルばね16の下端に当接してコイルばね16を保持する保持部材17と、保持部材17を高さ調整可能にボデー部材7に螺子止する止め部材18とを備えている。なお、ピストン15は、弁体13に対して弁ばね133の付勢方向の先に配置されている。
上流圧力調整弁1は、入口端子8と連通される弁室12と、弁室12内を上下動する弁体13と、弁室12の下端に形成され弁体13と当接、離間する弁座14と、弁座14の下方に位置し弁体13が上方へ移動したとき弁室12と連通される調圧室11と、調圧室11内を上下動するピストン15と、ピストン15を上方へ付勢するコイルばね16と、コイルばね16の下端に当接してコイルばね16を保持する保持部材17と、保持部材17を高さ調整可能にボデー部材7に螺子止する止め部材18とを備えている。なお、ピストン15は、弁体13に対して弁ばね133の付勢方向の先に配置されている。
入口端子8と弁室12との間には、入口端子通路81が垂直状に形成されている。弁室12と弁体13との間には、弁体13を下方(弁座14側の方向)へ付勢する弁ばね133(付勢部材)が介装されている。弁体13には、弁ばね133が装着された本体部134の下方に弁座14と当接するテーパ部132が形成されている。テーパ部132の下方には、ニードル部131が形成されている。ニードル部131は、弁座14に形成された通孔340を貫通して調圧室11まで延伸されている。ニードル部131の下端は、ピストン15の本体部上端に突設された軸突部153の先端面360に当接している。
ピストン15の本体部外周縁には、調圧室11の内周縁と摺接して調圧室11をシールする環状シール部材151が嵌装されている。環状シール部材151は、上方へV字状に開くリップ状断面を有する。ピストン15の下端には、コイルばね16を保持するばね受座154が凹形成されている。ばね受座154は、水平状に形成され、コイルばね16のコイル端部161と当接している。ばね受座154の外周壁には、フッ素系樹脂製の摺動部材152が装着されている。コイルばね16の下端に当接する保持部材17には、通気口171が形成され、止め部材18には、通気口171を通して導入される外気に対するフィルタ部材19が係止されている。調圧室11は、後述するように中通路3(31、32、33)を介して下流圧力調整弁2の弁室22と連通されている。
(下流圧力調整弁)
下流圧力調整弁2は、出口端子6と連通される調圧室21と、調圧室21内を上下動するピストン24と、ピストン24を上方へ付勢するコイルばね25と、調圧室21の下方に形成された弁室22と、ピストン24の軸部に沿って弁室22まで延設された略円筒状の弁体241と、弁室22の下端に形成され弁体241の下端部が当接、離間する弁座26と、弁座26が内嵌されボデー部材7の右下端に螺子止めされる止め部材27と、止め部材27に螺着させ弁座26を高さ調整可能に形成された調整ねじ28とを備えている。
下流圧力調整弁2は、出口端子6と連通される調圧室21と、調圧室21内を上下動するピストン24と、ピストン24を上方へ付勢するコイルばね25と、調圧室21の下方に形成された弁室22と、ピストン24の軸部に沿って弁室22まで延設された略円筒状の弁体241と、弁室22の下端に形成され弁体241の下端部が当接、離間する弁座26と、弁座26が内嵌されボデー部材7の右下端に螺子止めされる止め部材27と、止め部材27に螺着させ弁座26を高さ調整可能に形成された調整ねじ28とを備えている。
調圧室21は、ボデー部材7の右上端から嵌装される蓋部材23によってシールされている。蓋部材23の軸下方には、ピストン24の上端部に当接して、ピストン24の上方への移動を規制する円柱状凸部が形成されている。円柱状凸部がピストン24の上端部に当接した時には、調圧室21には円環状空間が形成される。調圧室21と出口端子6との間には、両者を連通させる出口端子通路61が水平状に形成されている。
ピストン24及び弁体241の軸中心には、円柱状の貫通孔2411がピストン24の上端部から弁体の下端部まで形成されている。ピストン24の本体部外周縁には、調圧室21の内周縁と摺接して調圧室21をシールする環状シール部材242が嵌装されている。環状シール部材242は、上方へV字状に開くリップ状断面を有する。ピストン24の下端には、コイルばね25を保持するばね受座246が凹形成されている。コイルばね25は、円筒状の圧縮ばねである。コイルばね25の下端は、ボデー部材7と一体に形成された保持部247によって位置規制されている。
保持部247の下方には、弁体241の外周縁と摺接して弁室22をシールする環状シール部材243が嵌装されている。環状シール部材243は、下方(弁室側)へV字状に開くリップ状断面を有する。環状シール部材243の下方には、弁体24を上下方向に軸支する軸受部245が装着されている。軸受部245は、環状シール部材243の落下止めを兼ねている。弁室22は、軸受部245の下方で略円筒状に形成されている。
(中通路)
中通路3は、上流圧力調整弁1の調圧室11から水平状に形成された第1中通路31と、下流圧力調整弁2の弁室22から水平状に形成された第2中通路32と、第1中通路31と第2中通路32とを上下方向に連通する第3中通路33とを備えている。ボデー部材7には、第1中通路31を加工するための中通路用加工孔72と、第2中通路32を加工するための中通路用加工孔72が形成されている。ボデー部材7の外壁面71には、各中通路用加工孔72、72を封止する封止部材9、9が締結されている。第3中通路33の上方には、後述する逆止弁4が配設されている。逆止弁4の入口部42と第3中通路33との間には、両者を連通させる逆止弁入口通路52が上下方向に形成されている。
中通路3は、上流圧力調整弁1の調圧室11から水平状に形成された第1中通路31と、下流圧力調整弁2の弁室22から水平状に形成された第2中通路32と、第1中通路31と第2中通路32とを上下方向に連通する第3中通路33とを備えている。ボデー部材7には、第1中通路31を加工するための中通路用加工孔72と、第2中通路32を加工するための中通路用加工孔72が形成されている。ボデー部材7の外壁面71には、各中通路用加工孔72、72を封止する封止部材9、9が締結されている。第3中通路33の上方には、後述する逆止弁4が配設されている。逆止弁4の入口部42と第3中通路33との間には、両者を連通させる逆止弁入口通路52が上下方向に形成されている。
(逆止弁)
逆止弁4は、内気逆止弁であって、弁室41と、弁室41の入口部42と、弁室41内に収容され入口部42と当接、離間するボール弁43と、ボール弁43を入口部42へ付勢する押圧ばね44と、押圧ばね44を保持するとともに弁室41をボデー部材7に対して封止する封止部材46と、弁室41の出口部47とを備えている。出口部47と下流圧力調整弁2の調圧室21との間には、両者を連通させる逆止弁出口通路51が水平状に形成されている。逆止弁出口通路51は、出口端子通路61と同軸上に形成されている。
逆止弁4は、内気逆止弁であって、弁室41と、弁室41の入口部42と、弁室41内に収容され入口部42と当接、離間するボール弁43と、ボール弁43を入口部42へ付勢する押圧ばね44と、押圧ばね44を保持するとともに弁室41をボデー部材7に対して封止する封止部材46と、弁室41の出口部47とを備えている。出口部47と下流圧力調整弁2の調圧室21との間には、両者を連通させる逆止弁出口通路51が水平状に形成されている。逆止弁出口通路51は、出口端子通路61と同軸上に形成されている。
<圧力調整弁の動作方法>
次に、本実施形態に係る圧力調整弁の動作方法を、図1を用いて説明する。
次に、本実施形態に係る圧力調整弁の動作方法を、図1を用いて説明する。
図1に示すように、例えば、車両用の燃料電池への燃料ガスGの供給が開始され、出口端子6から燃料ガスGが矢印の方向へ流出すると、下流圧力調整弁2の調圧室21内に貯留される燃料ガスGの圧力が低下する。調圧室21内の燃料ガスGの圧力が低下するとピストン24が上昇し、ピストン24及び弁体241に形成された貫通孔2411を経由して、弁室22内の燃料ガスGが調圧室21内に供給され、調圧室21内の圧力を上昇させる。調圧室21内の圧力が所望の圧力に到達すると、ピストン24がコイルばね25を押し下げて、弁体241の下端部を弁座26に当接させ、弁室22内からの燃料ガスGの供給が、停止する。なお、予め、調整ねじ28のねじ込み量を調整することによって、調圧室21内の圧力を所望の値(最終圧力)に設定する。
弁室22内の燃料ガスGの圧力が低下すると、下流圧力調整弁2の弁室22と上流圧力調整弁1の調圧室11とは、中通路3(31、32、33)によって連通されているので、上流圧力調整弁1の調圧室11内に貯留された燃料ガスGが矢印の方向に流入して、下流圧力調整弁2の弁室22内の圧力を上昇させる。このとき、上流圧力調整弁1の調圧室11内の圧力が低下するので、ピストン15を付勢するコイルばね16の付勢力によって、上流圧力調整弁1の弁体13が上方へ移動する。弁体13が上方へ移動して弁座14と離間すると、燃料タンクから入口端子8に供給される高圧の燃料ガスGが、入口端子通路81、弁室12を経由して、調圧室11内に供給される。これによって、調圧室11内の燃料ガスGの圧力は、所定の値(中間圧力)に維持される。なお、予め、止め部材18のねじ込み量を調整することによって、調圧室11内の圧力を所定の値(中間圧力)に設定する。
ここで、燃料電池への燃料ガスGの供給が停止すると、下流圧力調整弁2の調圧室21内に貯留される燃料ガスGの圧力が低下しない。そのため、上流圧力調整弁1から中通路3(31、32、33)へ漏れ出た燃料ガスGの逃げ場がなくなり、中通路3内の圧力が上昇する。中通路3内の燃料ガスGの圧力が既定値以上になると、逆止弁4のボール弁43が入口部42から離間して、逆止弁4が作動する。このとき、第3中通路33から逆止弁入口通路52を経由して、逆止弁4の弁室41内に燃料ガスGが放出される。そのため、中通路3(31、32、33)に面した上流圧力調整弁1の調圧室11をシールする環状シール部材151や下流圧力調整弁2の弁室22をシールする環状シール部材243に対する燃料ガスGの過負荷を回避させることができる。なお、逆止弁4の弁室41内に放出された燃料ガスGは、下流圧力調整弁2の調圧室21、出口端子通路61を経由して出口端子6に供給される。そのため、燃料ガスGの外部への放出による無駄を低減できる。
<弁座周辺の説明>
次に、弁室12と調圧室11を区画する弁座14および弁座14の周辺構造について説明する。なお、弁座14は、本発明の「弁座部材」の一例である。
次に、弁室12と調圧室11を区画する弁座14および弁座14の周辺構造について説明する。なお、弁座14は、本発明の「弁座部材」の一例である。
円筒状凸部73は、ボデー部材7の一部である。そして、円筒状凸部73は、円筒状に形成されており、その内壁面300(内周面)の内側に調圧室11の一部を備えている。また、円筒状凸部73は、その側面302に雄ねじ部304が形成されている。さらに、円筒状凸部73は、その先端面306に凹部308が形成されている。この凹部308は、先端面306から調圧室11側に凹んで形成されている部分である。
端子ブロック74は、六角柱状に形成されており、その内壁面320(内周面)の内側に弁室12を備えている。すなわち、弁室12は、内壁面320により形成されている。また、端子ブロック74は、弁室12における入口端子通路81の配置側とは反対側の出口から端子ブロック74の径方向(図1,2の左右方向)に形成されている面322を備えている。さらに、端子ブロック74は、面322の外周部分から端子ブロック74の軸方向に形成されている側面324を備えている。この側面324は、雌ねじ部326を備えている。なお、端子ブロック74は、本発明の「入口部材」の一例である。また、端子ブロック74の材質は、例えば、ステンレスである。
弁座14は、中空円盤状に形成されており、中心に通孔340を備えている。なお、弁座14の材質は、樹脂(例えば、ポリイミド)である。そして、本実施形態では、弁座14は、円筒状凸部73と端子ブロック74との間に挟み込まれ、密着して固定されている。詳しくは、弁座14における当該弁座14の径方向の外側の端部342が、円筒状凸部73における凹部308の底面310と、端子ブロック74における面322との間に挟み込まれ、密着している。さらに詳しくは、弁座14の軸方向の一方の端面344における径方向の外側の端部が凹部308の底面310に密着し、かつ、弁座14の軸方向の他方の端面346における径方向の外側の端部が端子ブロック74の面322に密着している。なお、本実施形態では、弁座14の外周面348は、凹部308の側面312に接触している。
また、ボデー部材7は、円筒状凸部73の根元部分近傍にて、ボデー部材7の外壁面71から凹むように形成されている凹部350を備えている。この凹部350は、円筒状凸部73の根元部分近傍の周囲にて1周に亘って形成されている。さらに、端子ブロック74は、ボデー部材7と接触する先端部328(入口部材先端部)にて、凸部330を備えている。この凸部330は、端子ブロック74の周方向に1周に亘って形成されている。そして、凸部330は、端子ブロック74における軸方向のボデー部材7側の端面332からボデー部材7側に突出して形成されている。そして、端子ブロック74の凸部330は、ボデー部材7の凹部350内に挿入されている。このようにして、凸部330と凹部350とが嵌め合っている。なお、端子ブロック74が凹部を備える一方でボデー部材7が凸部を備えるとし、凸部と凹部とが嵌め合っているとしてもよい。また、本実施形態では、ボデー部材7は、端子ブロック74よりも低い耐圧性を有する材質(例えば、アルミニウム)で形成されている。
また、調圧室11内に配置されているピストン15の軸突部153の先端面360は、弁室12内から調圧室11内に亘って配置されている弁体13に接触している。そして、本実施形態の軸突部153は、先端面360側に向かうにつれて細くなるように形成されている。なお、弁体13は、本発明の「バルブ」の一例である。そして、弁体13において、ニードル部131は円柱状に形成されており、テーパ部132は円錐状に形成されており、本体部134は円筒状に形成されている。
また、弁室12における当該弁室12の軸方向(図1,2の上下方向)に直交する方向(図1,2の左右方向)の断面(図2のA−A断面)にて、図3に示すように、弁室12を形成する端子ブロック74の内壁面320がなす形状は円形である一方で、弁体13の外周面370がなす形状は曲線状(例えば、円弧状)の角部372を備えた五角形である。
そして、端子ブロック74の内壁面320と弁体13の角部372とが摺動しながら、弁体13は弁室12の軸方向に移動することができる。そして、弁体13の周方向について隣り合う角部372同士の間に、流路374が形成されている。すなわち、流路374は、端子ブロック74の内壁面320と弁体13の外周面370との間の隙間に形成されており、図3に示す例では弁体13の周方向に沿って角部372を介して合計5個形成されている。なお、図3では、説明の便宜上、弁ばね133は省略されている。
なお、図3の断面にて内壁面320がなす形状は、特に円形に限定されず、略円形であってもよい。また、図3の断面にて弁体13の外周面370がなす形状は、特に五角形に限定されず、三角形などの他の奇数角形や正奇数角形であってもよい。さらに、図3の断面にて、内壁面320がなす形状が奇数角形や正奇数角形であり、弁体13の外周面370がなす形状が円形や略円形であってもよい。
以上のように、本実施形態の圧力調整弁10は、弁室12を備える端子ブロック74と、調圧室11を備えるボデー部材7と、を有する。そして、調圧室11と弁室12を区画する弁座14は、端子ブロック74とボデー部材7の円筒状凸部73とに挟まれ、密着している。
このようにして、弁座14は、端子ブロック74とボデー部材7の円筒状凸部73とに挟み込まれ、密着して固定されている。これにより、弁座14は、端子ブロック74と円筒状凸部73との間(詳細には、端子ブロック74の面322と円筒状凸部73の凹部308における底面310との間)をシールする機能を果たしている。
ここで、弁座14が果たすシール機能は、具体的には、弁体13の閉弁時において調圧室11と弁室12との間を遮断する機能と、調圧室11内および弁室12内を圧力調整弁10の外部から封じる機能などである。そして、弁座14がこのようなシール機能を果たすことにより、例えば、調圧室11と弁室12との間や、円筒状凸部73と端子ブロック74との間に、別途、Oリングなどのシール部材を配置する必要がなくなる。このように、弁座14は、通常複数のシール部材により実現されるシール機能の役割を果たすことができる。
そのため、本実施形態の圧力調整弁10によれば、部品点数が削減される。したがって、圧力調整弁10の構造(詳細には、上流圧力調整弁1における端子ブロック74と円筒状凸部73の構造、および、その周辺の構造)が簡素化される。ゆえに、圧力調整弁10の製造コストが削減される。また、圧力調整弁10の製造時の作業性が向上する。
また、本実施形態では、端子ブロック74の先端部328に形成されている凸部330と、ボデー部材7に形成されている凹部350とが、嵌め合っている。すなわち、端子ブロック74とボデー部材7との間に、インロー部が形成されている。これにより、雄ねじ部304と雌ねじ部326とからなるねじ部のガタによる影響を抑制しながら、端子ブロック74とボデー部材7の円筒状凸部73とが位置決めされる。そのため、端子ブロック74とボデー部材7の円筒状凸部73との同軸度が向上するので、円筒状凸部73の中心軸に対する弁体13の偏心量が小さくなる。したがって、円筒状凸部73の中心軸(詳しくは、円筒状凸部73内の調圧室11の中心軸)に対するピストン15の傾きを小さくできるので、ピストン15の環状シール部材151や摺動部材152における摺動抵抗を小さくできる。さらに、円筒状凸部73の凹部308の底面310に対する弁座14の密着力と、端子ブロック74の面322に対する弁座14の密着力が高まる。そのため、弁座14が果たすシール機能の性能が向上する。
また、本実施形態では、ピストン15の軸突部153は、先端面360側に向かうにつれて細くなるように形成されている。これにより、円筒状凸部73内の調圧室11の中心軸に対してピストン15の中心軸が傾いた場合であっても、ピストン15がボデー部材7の円筒状凸部73の内壁面300に干渉することを防止できる。
また、本実施形態では、図3に示すように、図2のA−A断面にて、内壁面320がなす形状は円形であり、弁体13の外周面370がなす形状は五角形である。これにより、弁体13の外周面370において、弁体13の中心軸を中心に対称に配置される面を備えていない。そのため、例えば入口端子通路81側から弁体13に対して高圧が作用することにより弁体13の中心軸が弁室12の中心軸に対して傾いた場合であっても、弁体13の外周面370におけるいずれかの角部372が内壁面320に接触する。そのため、弁体13の中心軸が弁室12の中心軸に対して傾く角度を小さくできる。したがって、弁体13からピストン15に対して作用する負荷の偏心量が小さくなる。ゆえに、円筒状凸部73の中心軸に対するピストン15の傾きを小さくできるので、ピストン15の環状シール部材151や摺動部材152における摺動抵抗を小さくできる。
また、本実施形態では、ボデー部材7は、端子ブロック74よりも低い耐圧性を有する材質で形成されている。これにより、圧力調整弁10全体を必要以上の高耐圧材料で形成する必要がなくなるので、コストを低減できる。
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
1 上流圧力調整弁
2 下流圧力調整弁
3 中通路
4 逆止弁
7 ボデー部材
10 圧力調整弁
11 調圧室
12 弁室
13 弁体
14 弁座
15 ピストン
71 外壁面
73 円筒状凸部
74 端子ブロック
81 入口端子通路
131 ニードル部
132 テーパ部
133 弁ばね
134 本体部
153 軸突部
300 内壁面
302 側面
304 雄ねじ部
306 先端面
308 凹部
310 底面
320 内壁面
322 面
324 側面
326 雌ねじ部
330 凸部
340 通孔
342 端部
344 端面
346 端面
350 凹部
360 先端面
370 外周面
372 角部
374 流路
G 燃料ガス
2 下流圧力調整弁
3 中通路
4 逆止弁
7 ボデー部材
10 圧力調整弁
11 調圧室
12 弁室
13 弁体
14 弁座
15 ピストン
71 外壁面
73 円筒状凸部
74 端子ブロック
81 入口端子通路
131 ニードル部
132 テーパ部
133 弁ばね
134 本体部
153 軸突部
300 内壁面
302 側面
304 雄ねじ部
306 先端面
308 凹部
310 底面
320 内壁面
322 面
324 側面
326 雌ねじ部
330 凸部
340 通孔
342 端部
344 端面
346 端面
350 凹部
360 先端面
370 外周面
372 角部
374 流路
G 燃料ガス
Claims (5)
- 弁室内に配置されるバルブと、調圧室内に配置されるピストンと、前記弁室と前記調圧室を区画する弁座部材と、前記バルブを前記弁座部材側へ付勢する付勢部材と、を有し、前記ピストンは、前記バルブに対して前記付勢部材の付勢方向の先に配置される圧力調整弁において、
前記弁室を備える入口部材と、
前記調圧室を備えるボデー部材と、を有し、
前記弁座部材は、前記入口部材と前記ボデー部材とに挟まれ、密着していること、
を特徴とする圧力調整弁。 - 請求項1の圧力調整弁において、
前記入口部材は、前記ボデー部材と接触する入口部材先端部を備え、
前記入口部材先端部および前記ボデー部材のうちの一方に凸部が形成され他方に凹部が形成されており、
前記凸部と前記凹部とが嵌め合っていること、
を特徴とする圧力調整弁。 - 請求項1または2の圧力調整弁において、
前記ピストンは、前記バルブに接触する先端面が形成される棒形状部を備え、
前記棒形状部は、前記先端面側に向かうにつれて細くなるように形成されていること、
を特徴とする圧力調整弁。 - 請求項1乃至3のいずれか1つの圧力調整弁において、
前記弁室における当該弁室の軸方向に直交する方向の断面にて、前記バルブの外周面がなす形状および前記弁室を形成する内壁面がなす形状のうちの一方は円形または略円形であり、他方は奇数角形であること、
を特徴とする圧力調整弁。 - 請求項1乃至4のいずれか1つの圧力調整弁において、
前記ボデー部材は、前記入口部材よりも低い耐圧性を有する材質で形成されていること、
を特徴とする圧力調整弁。
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