JP2019108924A - Relief valve and gas fuel supply unit - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、リリーフ弁および当該リリーフ弁を備えたガス燃料供給ユニットに関する。 The present disclosure relates to a relief valve and a gas fuel supply unit provided with the relief valve.
特許文献1には、冷媒圧縮機に設けられたリリーフバルブが開示されている。このリリーフバルブは、圧縮した高圧の冷媒ガスが吐出される吐出室が異常な高圧になったときに、吐出室の冷媒ガスを大気に逃がして吐出室の圧力を低減させる。
特許文献1に開示されるリリーフバルブはリヤハウジングの装着孔の内部に挿入されているが、リリーフバルブのケーシングはリヤハウジングと別部材であるので部品点数が多くなる。
Although the relief valve disclosed in
そこで、部品点数を少なくするため、リリーフ弁のハウジング部(ケーシング)を、圧力開放を行う対象となる流路が形成されるボデーにより形成することが考えられる。例えば、参考例として図6に示すように、流路101が形成されるボデー102において、その一部をハウジング部103とし、このハウジング部103の内側に流路101と連通する弁室104を設ける。そして、ボデー102の外側(図6の左側)から弁室104内に弁体105とスプリング106を配置した後、弁室104を蓋107で閉じることにより、弁体105とスプリング106を弁室104内に収容することが考えられる。しかしながら、蓋107の取り付けに緩みがあった場合や弁室104の内圧が高くなった場合に蓋107が外れると、弁体105やスプリング106がボデー102の外部に外れてしまうおそれがある。
Therefore, in order to reduce the number of parts, it is conceivable to form the housing portion (casing) of the relief valve with a body in which a flow path to be subjected to pressure release is formed. For example, as shown in FIG. 6 as a reference example, in the
そこで、本開示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、リリーフ弁の弁室内に設けられる構成部品が弁室の内圧の変化により外部に外れてしまうことを抑制できるリリーフ弁およびガス燃料供給ユニットを提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure has been made to solve the above-described problems, and a relief valve that can suppress that components provided in a valve chamber of a relief valve are released to the outside due to a change in internal pressure of the valve chamber, and The purpose is to provide a gas fuel supply unit.
上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、弁座と、弁体と、前記弁体を前記弁座方向に付勢する付勢部材と、前記弁座と前記弁体と前記付勢部材とを収容するハウジング部と、を有し、通路における圧力が所定値を超えると前記通路内の流体を前記通路外に排出して圧力を開放するリリーフ弁において、前記ハウジング部は、前記通路を形成する通路形成部材により形成され、前記通路形成部材には、前記通路に接続し前記通路形成部材の内壁面で囲まれた空間部が形成され、前記弁体と前記付勢部材は、前記空間部内に収容されていること、を特徴とする。 One aspect of the present disclosure made to solve the above problems is a valve seat, a valve body, a biasing member that biases the valve body in the direction of the valve seat, the valve seat, the valve body, and the valve body. And a housing portion for containing a biasing member, wherein when the pressure in the passage exceeds a predetermined value, the fluid in the passage is discharged to the outside of the passage to release the pressure. A space is formed by a passage forming member forming the passage, and the passage forming member is formed with a space portion connected to the passage and surrounded by the inner wall surface of the passage forming member, and the valve body and the biasing member are And being accommodated in the space portion.
この態様によれば、通路形成部材の内壁面で囲まれた空間部内に、弁体と付勢部材が設けられている。そのため、空間部における弁室内に設けられる弁体と付勢部材が弁室の内圧の変化により外部に外れてしまうことを抑制できる。 According to this aspect, the valve body and the biasing member are provided in the space portion surrounded by the inner wall surface of the passage forming member. Therefore, it can suppress that the valve body and biasing member provided in the valve chamber in a space part remove | deviate out by the change of the internal pressure of a valve chamber.
また、ハウジング部は、通路形成部材により形成されている。そのため、別途ハウジング用の部材を使用しなくてもよいので、部品点数を少なくすることができる。 Moreover, the housing part is formed of the channel | path formation member. Therefore, since it is not necessary to use the member for housings separately, a number of parts can be decreased.
上記の態様においては、前記通路形成部材とは別部材であって前記弁座が形成される弁座形成部材を有し、前記弁座形成部材は、前記空間部内に設けられ、前記通路形成部材の内壁面に固定されていること、が好ましい。 In the above aspect, it has a valve seat forming member which is a separate member from the passage forming member and in which the valve seat is formed, the valve seat forming member is provided in the space portion, and the passage forming member It is preferable to be fixed to the inner wall surface of
この態様によれば、弁座形成部材は、通路形成部材とは別部材であって、単体化されている。そのため、弁座を加工し易くなるので、弁座の加工性が向上して、弁座の面精度が向上する。したがって、閉弁時における弁座と弁体との間のシール性(封止性)が良くなる。また、通路形成部材を製造する際に、弁座の面精度を考慮する必要がない。そのため、通路形成部材として、例えば巣漏れが生じうる鋳造品を使用できる。 According to this aspect, the valve seat forming member is a separate member from the passage forming member and is singulated. Therefore, since it becomes easy to process a valve seat, the workability of a valve seat improves and the surface accuracy of a valve seat improves. Therefore, the sealing performance (sealing performance) between the valve seat and the valve body at the time of valve closing is improved. Further, when manufacturing the passage forming member, it is not necessary to consider the surface accuracy of the valve seat. Therefore, for example, a cast product that may cause nest leakage can be used as the passage forming member.
上記の態様においては、前記弁座形成部材は、カシメまたは溶接により前記通路形成部材の内壁面に固定されていること、が好ましい。 In the above aspect, preferably, the valve seat forming member is fixed to the inner wall surface of the passage forming member by caulking or welding.
この態様によれば、弁座形成部材は通路形成部材から外れ難くなる。 According to this aspect, the valve seat forming member does not easily come off the passage forming member.
上記の態様においては、前記空間部は、前記通路における当該通路の軸方向の端部にて前記通路に接続するように形成されていること、が好ましい。 In the above aspect, preferably, the space portion is formed to be connected to the passage at an axial end of the passage in the passage.
この態様によれば、通路の内側から空間部内へ弁体や付勢部材を挿入し易くなるので、リリーフ弁が組み立て易くなる。 According to this aspect, since the valve body and the biasing member can be easily inserted into the space from the inside of the passage, the relief valve can be easily assembled.
上記の態様においては、前記弁体の一部は、前記付勢部材の内側を通るように設けられていること、が好ましい。 In the above aspect, it is preferable that a part of the valve body be provided so as to pass through the inside of the biasing member.
この態様によれば、弁体をその径方向について小型化できるので、リリーフ弁を小型化できる。 According to this aspect, since the valve can be miniaturized in the radial direction, the relief valve can be miniaturized.
上記の態様においては、前記弁体の一部は、前記付勢部材の外側を通るように設けられていること、が好ましい。 In the above aspect, it is preferable that a part of the valve body be provided to pass through the outside of the biasing member.
この態様によれば、弁室を形成するハウジング部の内壁面に弁体の一部を摺動させながら安定して弁体を駆動させることができる。 According to this aspect, it is possible to stably drive the valve body while sliding a part of the valve body on the inner wall surface of the housing portion forming the valve chamber.
上記課題を解決するためになされた本開示の他の形態は、燃料ガスが導入される導入通路と、燃料ガスが導出される導出通路と、前記導入通路に導入された燃料ガスを前記導出通路に供給する燃料ガス供給部と、を有するガス燃料供給ユニットにおいて、弁座と、弁体と、前記弁体を前記弁座方向に付勢する付勢部材と、前記弁座と前記弁体と前記付勢部材とを収容するハウジング部と、を備え、前記導入通路または前記導出通路のいずれかの通路における圧力が所定値を越えると前記通路内の流体を前記通路外に排出して圧力を開放するリリーフ弁を有し、前記ハウジング部は、前記通路を形成する通路形成部材により形成され、前記通路形成部材には、前記通路に接続し前記通路形成部材の内壁面で囲まれた空間部が形成され、前記弁体と前記付勢部材は、前記空間部内に収容されていること、を特徴とする。 Another aspect of the present disclosure made to solve the above problems is an introduction passage into which the fuel gas is introduced, a lead-out passage through which the fuel gas is drawn, and the lead-out passage for the fuel gas introduced into the introduction passage. In the gas fuel supply unit having a fuel gas supply unit for supplying fuel, the valve seat, the valve body, the biasing member for biasing the valve body in the direction of the valve seat, the valve seat, and the valve body And a housing portion for accommodating the biasing member, wherein the fluid in the passage is discharged outside the passage when the pressure in the passage in either the introduction passage or the discharge passage exceeds a predetermined value. The housing portion is formed by a passage forming member forming the passage, and the passage forming member is a space portion connected to the passage and surrounded by the inner wall surface of the passage forming member. Is formed, said valve body Wherein the biasing member is accommodated in the said space, characterized by.
本開示のリリーフ弁およびガス燃料供給ユニットは、リリーフ弁の弁室内に設けられる構成部品が弁室の内圧の変化により外部に外れてしまうことを抑制できる。 The relief valve and the gas fuel supply unit of the present disclosure can suppress that components provided in the valve chamber of the relief valve are released to the outside due to a change in internal pressure of the valve chamber.
本開示のリリーフ弁およびガス燃料供給ユニットを燃料電池システムの水素供給ユニットに適用した場合の実施形態について説明する。 An embodiment in which the relief valve and the gas fuel supply unit of the present disclosure are applied to a hydrogen supply unit of a fuel cell system will be described.
〔燃料電池システムの説明〕
まず、燃料電池システム1について説明する。図1に示すように、燃料電池システム1は、燃料電池(FC)10、水素ボンベ12、水素供給通路14、水素排出通路16、主止弁18、第1切換弁20、高圧レギュレータ22、水素供給ユニット24、エア供給通路26、エア排出通路28、エアポンプ30、第2切換弁32、1次圧センサ34、2次圧センサ36、3次圧センサ38、エア圧センサ40、コントローラ42などを有している。
[Description of Fuel Cell System]
First, the
この燃料電池システム1は、燃料電池車に搭載され、その駆動用モータ(図示略)に電力を供給するために使用される。燃料電池10は、燃料ガスとしての水素ガスと酸化剤ガスとしてのエアの供給を受けて発電を行う。燃料電池10で発電した電力は、インバータ(図示略)を介して駆動用モータ(図示略)に供給される。水素ボンベ12には、高圧の水素ガスが蓄えられる。
The
燃料電池10のアノード側には、水素供給システムが設けられている。この水素供給システムは、水素ボンベ12から供給先の燃料電池10へ水素ガスを供給するための水素供給通路14と、燃料電池10から導出される水素オフガスを排出するための水素排出通路16とを備えている。水素ボンベ12の直下流の水素供給通路14には、水素ボンベ12から水素供給通路14への水素ガスの供給と遮断を切り換える電磁弁よりなる主止弁18が設けられる。水素排出通路16には、電磁弁よりなる第1切換弁20が設けられる。
A hydrogen supply system is provided on the anode side of the
主止弁18より下流の水素供給通路14には、水素ガスの圧力を減圧するための高圧レギュレータ22が設けられる。主止弁18と高圧レギュレータ22との間の水素供給通路14には、その中の圧力を1次圧P1として検出するための1次圧センサ34が設けられる。
A
高圧レギュレータ22より下流の水素供給通路14には、2次圧センサ36が設けられる。2次圧センサ36は、高圧レギュレータ22と水素供給ユニット24との間の水素供給通路14の中の圧力を2次圧P2として検出する。この2次圧P2は、水素供給ユニット24の導入ブロック44内に設けられた導入通路54(図2参照)内の圧力となる。
A
2次圧センサ36より下流の水素供給通路14には、燃料電池10へ供給される水素ガスの流量を調節するための水素供給ユニット24が設けられる。水素供給ユニット24は、本開示のガス燃料供給ユニットの一例に相当する。なお、水素供給ユニット24の詳細は、後述する。
A
水素供給ユニット24より下流の水素供給通路14には、3次圧センサ38が設けられる。3次圧センサ38は、水素供給ユニット24と燃料電池10との間の水素供給通路14の中の圧力を3次圧P3として検出する。この3次圧P3は、水素供給ユニット24の導出ブロック46内に設けられた導出通路66(図2参照)内の圧力となる。
A
一方、燃料電池10のカソード側には、燃料電池10にエアを供給するためのエア供給通路26と、燃料電池10から導出されるエアオフガスを排出するためのエア排出通路28とが設けられている。エア供給通路26には、燃料電池10に供給されるエア流量を調節するためのエアポンプ30が設けられている。エアポンプ30より下流のエア供給通路26には、エア圧P4を検出するためのエア圧センサ40が設けられる。エア排出通路28には、電磁弁よりなる第2切換弁32が設けられる。
On the other hand, on the cathode side of the
上記構成において、水素ボンベ12から導出される水素ガスは、水素供給通路14を通り、主止弁18、高圧レギュレータ22、水素供給ユニット24を介して燃料電池10に供給される。燃料電池10に供給された水素ガスは、燃料電池10にて発電に使用された後、燃料電池10から水素オフガスとして水素排出通路16及び第1切換弁20を介して排出される。
In the above configuration, the hydrogen gas drawn from the
また、上記構成において、エアポンプ30によりエア供給通路26へ吐出されたエアは燃料電池10に供給される。燃料電池10に供給されたエアは、燃料電池10にて発電に使用された後、燃料電池10からエアオフガスとしてエア排出通路28及び第2切換弁32を介して排出される。
Further, in the above configuration, the air discharged to the
この燃料電池システム1は、システムの制御を司るコントローラ(制御部)42を更に備える。コントローラ42は、燃料電池10へ供給される水素ガスの流量を制御するために、1次圧センサ34、2次圧センサ36及び3次圧センサ38の検出値に基づき、主止弁18、水素供給ユニット24に備わるインジェクタ48を制御する。また、コントローラ42は、水素排出通路16の水素オフガスの流れを制御するために、第1切換弁20を制御する。一方、コントローラ42は、燃料電池10へ供給されるエアの流れを制御するために、エア圧センサ40の検出値に基づきエアポンプ30を制御する。
The
また、コントローラ42は、エア排出通路28のエアオフガスの流れを制御するために、第2切換弁32を制御する。また、コントローラ42は、燃料電池10の発電に係る電圧値及び電流値をそれぞれ入力するようになっている。コントローラ42は、中央処理装置(CPU)及びメモリを備え、燃料電池10へ供給される水素ガス量及びエア量を制御するために、メモリに記憶された所定の制御プログラムに基づいてインジェクタ48及びエアポンプ30等を制御する。
Further, the
〔水素供給ユニットの説明〕
次に、水素供給ユニット24について説明する。水素供給ユニット24は、図1及び図2に示すように、導入ブロック44(「通路形成部材」の一例)と、導出ブロック46(「通路形成部材」の一例)と、インジェクタ48と、中圧リリーフ弁50と、低圧リリーフ弁52などを備えている。なお、導入ブロック44や導出ブロック46の材質は、例えばステンレスなどの金属である。
[Description of hydrogen supply unit]
Next, the
導入ブロック44は、水素供給通路14の水素ガスをインジェクタ48へ分配する部材である。導入ブロック44は、導入通路54と、凹部56と、導入孔58と、収容部60(「空間部」の一例)などを備えている。
The
導入通路54は、水素供給通路14から水素ガスが導入される通路である。この導入通路54に、導入孔58と収容部60が接続されている。凹部56は、導入ブロック44の一面に対して凹んで形成されている。この凹部56は、導入孔58を介して導入通路54に接続している。凹部56の内部には、インジェクタ48が配置されている。導入孔58には、インジェクタ48の入口側にある入口パイプ48bが嵌め込まれている。そして、このようにして、図2に示す例において、導入通路54に、3つのインジェクタ48の入口パイプ48bが並列に並んで接続されている。なお、雌ネジ孔62には、ボルト64が締結されている。
The
収容部60は、導入通路54の奥側の位置にて、導入通路54に接続する空間部である。すなわち、収容部60は、導入通路54に接続し、導入通路54に接続する部分以外は導入ブロック44の内壁面44a(詳しくは、後述するハウジング部77の内壁面77a)に囲まれる空間部である。この収容部60は、導入通路54に接続する側とは反対側にて、壁部61により外部と仕切られているようにして袋小路に形成されている。そして、収容部60内には、中圧リリーフ弁50の弁体75とスプリング76とシート部材91が収容されている。詳しくは、中圧リリーフ弁50の弁体75とスプリング76は、収容部60における弁室78内に収容されている。なお、収容部60を囲む内壁面44aには後述する放出孔85やガイド孔86が設けられている(図3参照)ので、本開示でいう「袋小路」には、ほぼ行き止まりであるという意味も含まれる。
The
また、導出ブロック46は、インジェクタ48から噴射される水素ガスを合流させる部材である。導出ブロック46は、導出通路66と、ノズル孔68と、収容部70(「空間部」の一例)などを備えている。
Further, the lead-
導出通路66は、水素供給通路14へ水素ガスが導出される通路である。ノズル孔68には、インジェクタ48の出口側にあるノズルパイプ48cが嵌め込まれている。そして、このようにして、図2に示す例において、導出通路66に、3つのインジェクタ48のノズルパイプ48cが並列に並んで接続されている。なお、ボルト孔72には、ボルト64が挿入されている。
The
収容部70は、導出通路66の奥側の位置にて、導出通路66に接続する空間部である。すなわち、収容部70は、導出通路66に接続し、導出通路66に接続する部分以外は導入ブロック44の内壁面44a(詳しくは、後述するハウジング部77の内壁面77a)に囲まれる空間部である。この収容部70は、導出通路66に接続する側とは反対側にて、壁部71により外部と仕切られているようにして袋小路に形成されている。そして、収容部70内には、低圧リリーフ弁52の弁体75とスプリング76とシート部材91が収容されている。詳しくは、低圧リリーフ弁52の弁体75とスプリング76は、収容部70における弁室78内に収容されている。
The
インジェクタ48(「燃料ガス供給部」の一例)は、導入通路54に導入された水素ガスを導出通路66に供給するものであり、水素ガスの流量及び圧力を調節する。インジェクタ48は、本体48aと、入口パイプ48bと、ノズルパイプ48cとを備えている。そして、水素ガスは、入口パイプ48bから入って、ノズルパイプ48cから吐出される。図2に示す例において、水素供給ユニット24は、インジェクタ48を3つ有している。なお、インジェクタ48の数は、特に限定されず、1つであっても2つであっても4つ以上であってもよい。
The injector 48 (an example of the “fuel gas supply unit”) supplies the hydrogen gas introduced into the
このような構成の水素供給ユニット24では、導入通路54に導入された水素ガスを、インジェクタ48により導出通路66へ噴射することで、必要流量の水素ガスを燃料電池10に供給する。
In the
〔リリーフ弁の説明〕
次に、中圧リリーフ弁50及び低圧リリーフ弁52について説明する。中圧リリーフ弁50は、導入通路54における圧力が所定値を越えると導入通路54の内部の水素ガス(「流体」の一例)を導入通路54の外部に排出して圧力を開放する圧力開放弁である。低圧リリーフ弁52は、導出通路66における圧力が所定値を越えると導出通路66の内部の水素ガス(「流体」の一例)を導出通路66の外部に排出して圧力を開放する圧力開放弁である。
[Description of relief valve]
Next, the medium
そこで、まず、中圧リリーフ弁50について説明する。図2に示すように、中圧リリーフ弁50は、導入通路54の奥側の位置に設けられている。すなわち、中圧リリーフ弁50は、導入通路54において、当該導入通路54を流れる水素ガスの流れ方向(図2の右側から左側に向かう方向)について、3つの導入孔58(インジェクタ48との接続部)よりも下流側(図2の左側)の位置に設けられている。
First, the medium
この中圧リリーフ弁50は、図3に示すように、シート部材91(「弁座形成部材」の一例)と、弁体75と、スプリング76(「付勢部材」の一例)と、ハウジング部77を備えている。
As shown in FIG. 3, the medium
シート部材91は、導入ブロック44とは別部材であって、弁座74が形成されている。このシート部材91は、筒状(例えば、円筒状)に形成されている。そして、シート部材91は、収容部60内に設けられ、カシメにより、導入ブロック44の内壁面44aに固定されている(図3に示す「カシメ部94」参照)。また、シート部材91の外周面91aと導入ブロック44の内壁面44aとの間にはOリング92が設けられている。このようなシート部材91は、連通路93と流入口73と弁座74を備えている。
The
連通路93は、シート部材91をその軸方向に貫通するようにして形成されている。この連通路93は、導入通路54と中圧リリーフ弁50の弁室78とを連通させるための通路である。
The
流入口73は、環状(例えば、円環状)に形成される弁座74の内側に設けられており、連通路93における一端側(中圧リリーフ弁50側)の開口部である。この流入口73は、水素ガスを連通路93から中圧リリーフ弁50の弁室78内に流入させる部分である。
The
弁座74は、シート部材91における弁体75側(図3の左側)の面に設けられ、弁体75に対して当該弁体75の軸方向の位置に設けられている。
The
弁体75は、ハウジング部77の内側に形成される弁室78内において弁座74に対向して設けられており、弁本体部79とバルブシールゴム80とを備えている。弁本体部79は、段付きの柱状(例えば、円柱状)に形成されており、大径部81と小径部82とを備えている。小径部82は、大径部81に対して弁座74とは反対側に設けられており、大径部81よりも直径が小さく形成されている。そして、小径部82は、スプリング76の内側を通るように設けられている。なお、弁本体部79の材質は、例えばステンレスなどの金属である。また、バルブシールゴム80は、大径部81における弁座74側の面に設けられている。このような弁体75は、当該弁体75の軸方向に沿って移動することにより、弁座74に対して当接および離間して連通路93を開閉する。
The
スプリング76は、弁室78内において、弁体75の小径部82の外側に設けられている。すなわち、スプリング76は線材が螺旋形状に形成されたものであり、その螺旋形状の内側の空間内に弁体75の小径部82が設けられている。また、スプリング76は、その一方の端部がハウジング部77の内壁面77a(壁部61)に支持され、その他方の端部が弁体75に支持されている。このスプリング76は、弁体75を閉弁方向(弁座74の方向)に付勢している。なお、スプリング76の材質は、例えばステンレスなどの金属である。
The
ハウジング部77は、導入ブロック44により形成されている。そして、ハウジング部77の内側には、収容部60が形成されている。すなわち、ハウジング部77は、当該ハウジング部77の内壁面77aが導入ブロック44の内壁面44aであり、ハウジング部77の内壁面77aの内側が収容部60となるようにして、導入ブロック44の一部として形成されている。そして、ハウジング部77は、この収容部60内にて、シート部材91(弁座74)と弁体75とスプリング76とを収容している。さらに詳しくは、収容部60におけるハウジング部77とシート部材91とで囲まれた弁室78内に、弁体75とスプリング76が設けられている。
The
また、ハウジング部77は、当該ハウジング部77を貫通する孔であって、弁室78内の水素ガスを弁室78外へ放出させるための放出孔85を備えている。この放出孔85は、弁体75の径方向について大径部81に対向する位置に設けられている。このようにして、放出孔85は、弁体75に対して当該弁体75の径方向の位置に設けられている。なお、放出孔85が設けられる数は、特に限定されず、1個または複数個であってもよい。
In addition, the
また、ハウジング部77は、当該ハウジング部77を貫通するガイド孔86を備えている。そして、このガイド孔86の内部には、弁体75の小径部82(詳しくは、小径部82における大径部81側とは反対側の端部)が挿入されている。これにより、弁体75は、ガイド孔86により案内されながら移動することができる。このようにして、ハウジング部77は、弁体75を案内しながら支持する。
Further, the
このような中圧リリーフ弁50は、以下のように形成(製造)される。まず、導入ブロック44に対して、導入通路54の内側から収容部60にスプリング76と弁体75を挿入する。なお、本実施形態では、導入通路54や収容部60の径は、スプリング76と弁体75の径よりも大きく形成されている。その後、導入通路54の内側から収容部60内にシート部材91を挿入して、当該シート部材91を導入ブロック44の内壁面44a(ハウジング部77の内壁面77a)に固定する。以上のようにして、中圧リリーフ弁50は形成(製造)される。
Such an intermediate
また、中圧リリーフ弁50は、以下のように作用する。まず、中圧リリーフ弁50は、図2と図3に示すように、スプリング76により弁体75が弁座74側に向かって付勢されることにより、バルブシールゴム80が弁座74に当接して閉弁状態を維持している。
Further, the intermediate
そして、中圧リリーフ弁50は、導入通路54の内圧が第1所定値(中圧側の作動圧)を超えた場合に、導入通路54の内部の水素ガスを導入通路54の外部に排出することにより、導入通路54の内圧を下げる。
The medium
具体的には、中圧リリーフ弁50は、導入通路54の内圧が第1所定値を超えた場合に、導入通路54の内圧が連通路93を介して弁体75に作用して、弁体75がスプリング76の付勢力に対抗しながら移動して弁座74から離れることにより、開弁する。これにより、導入通路54の内部の水素ガスは、連通路93と、流入口73と、弁室78とを通って、放出孔85から水素供給ユニット24の外部へ排出される。このようにして本実施形態では、水素ガスは、弁体75に対して当該弁体75の径方向の位置に形成される放出孔85から弁室78外へ放出される。すなわち、流入口73から弁室78内に流れ込んだ水素ガスは、弁体75の軸方向へ流れずに、弁体75の径方向へ流れてそのまま放出孔85から弁室78外へ放出される。以上のようにして、導入通路54の圧力が開放されて内圧が下がる。
Specifically, when the internal pressure of the
次に、低圧リリーフ弁52について説明するが、低圧リリーフ弁52の構成は、中圧リリーフ弁50の構成と同様であるので、中圧リリーフ弁50と異なる点を中心に説明する。
Next, although the low
図2に示すように、低圧リリーフ弁52は、導出通路66の奥側の位置に設けられている。すなわち、低圧リリーフ弁52は、導出通路66において、当該導出通路66を流れる水素ガスの流れ方向(図2の右側から左側に向かう方向)について、3つのノズル孔68(インジェクタ48との接続部)よりも上流側(図2の右側)の位置に設けられている。
As shown in FIG. 2, the low
シート部材91は、導出ブロック46とは別の部材であり、収容部70内に設けられている。また、スプリング76は、その一方の端部がハウジング部77の内壁面77a(壁部71)に支持され、その他方の端部が弁体75に支持されている。また、ハウジング部77は、導出ブロック46の一部として形成されている。
The
このような低圧リリーフ弁52は、以下のように形成(製造)される。まず、導出ブロック46に対して、導出通路66の内側から収容部70にスプリング76と弁体75を挿入する。なお、本実施形態では、導入通路54や収容部70の径は、スプリング76と弁体75の径よりも大きく形成されている。その後、導出通路66の内側から収容部70内にシート部材91を挿入して、当該シート部材91を導入ブロック44の内壁面44a(ハウジング部77の内壁面77a)に固定する。以上のようにして、低圧リリーフ弁52は形成(製造)される。
Such a low
このような低圧リリーフ弁52は、導出通路66の内圧が第2所定値(低圧側の作動圧)を超えた場合に、導出通路66の内部の水素ガスを導出通路66の外部に排出することにより、導出通路66の内圧を下げる。
The low
次に、本実施形態の作用効果について説明するが、中圧リリーフ弁50と低圧リリーフ弁52の作用効果は共通するので、中圧リリーフ弁50の作用効果を代表して説明する。
Next, although the operation and effect of the present embodiment will be described, since the operation and effect of the medium
以上のように本実施形態の中圧リリーフ弁50において、ハウジング部77は、導入通路54を形成する導入ブロック44により形成されている。そして、導入ブロック44には、導入通路54に接続し導入ブロック44の内壁面44aで囲まれた収容部60が形成されている。そして、弁体75とスプリング76は、収容部60における弁室78内に設けられている。
As described above, in the medium
このようにして、導入通路54に接続する部分以外が内壁面44aで囲まれた収容部60における弁室78内に、弁体75とスプリング76が設けられている。そのため、弁室78の内圧が高くなった場合でも、弁体75とスプリング76は、収容部60における導入通路54側とは反対側に設けられる壁部61により制止されるので、導入ブロック44(ハウジング部77)の外部に外れ難くなる。したがって、弁室78の内圧の変化により弁体75とスプリング76が外部に外れてしまうことを抑制できる。
Thus, the
また、ハウジング部77は、導入ブロック44により形成されている。そのため、別途ハウジング用の部材を使用しなくてもよいので、水素供給ユニット24の部品点数を少なくすることができる。
Further, the
また、本実施形態では、中圧リリーフ弁50は、弁座74が形成されるシート部材91を有する。このシート部材91は、導入ブロック44とは別部材であって、収容部60内に設けられ、導入ブロック44の内壁面44aに固定されている。
Further, in the present embodiment, the medium
このようにして弁座74が形成されるシート部材91は、導入ブロック44とは別部材であって、単体化されている。そのため、シート部材91を導入ブロック44の内壁面44aに固定する前に、弁座74を加工し易い。したがって、弁座74の加工性が向上して、弁座74の面精度が向上する。ゆえに、閉弁時における弁座74と弁体75との間のシール性(封止性)が良くなる。また、導入ブロック44(ハウジング部77)を製造する際に、弁座74の面精度を考慮する必要がない。そのため、導入ブロック44として、例えば巣漏れが生じうる鋳造品を使用できる。
The
また、本実施形態では、シート部材91は、カシメまたは溶接により導入ブロック44の内壁面44aに固定されている。これにより、シート部材91は導入ブロック44から外れ難くなる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、収容部60は、導入通路54における当該導入通路54の軸方向の端部にて導入通路54に接続するように形成されている。これにより、導入通路54の内側から収容部60内へ弁体75やスプリング76やシート部材91を挿入し易くなるので、中圧リリーフ弁50が組み立て(製造し)易くなる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、弁体75の小径部82は、スプリング76の内側を通るように設けられている。これにより、弁体75をその径方向について小型化できるので、中圧リリーフ弁50を小型化できる。
Moreover, in the present embodiment, the
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示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。 The embodiment described above is merely an example, and does not limit the present disclosure in any way, and it goes without saying that various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、第1変形例として、図4に示すように、シート部材91は、ハウジング部77の内壁面77aに螺合されつつ(図4の「ねじ部96」参照)、溶接によりハウジング部77の内壁面77aに固定されていてもよい(図4の「溶接部95」参照)。
For example, as a first modification, as shown in FIG. 4, the
また、第2変形例として、図5に示すように、弁体75の一部(弁本体部79)は、スプリング76の外側を通るように設けられていてもよい。すなわち、弁体75の形状を変更して、弁体75の弁本体部79の内部にスプリング76が設けられていてもよい。これにより、弁室78を形成するハウジング部77の内壁面77aに弁体75の一部を摺動させながら安定して弁体75を駆動させることができる。そのため、中圧リリーフ弁50の動作が安定する。
Moreover, as a 2nd modification, as shown in FIG. 5, a part (valve main-body part 79) of the
例えば、収容部60または収容部70は、導入通路54または導出通路66の軸方向に直交する方向にて導入通路54または導出通路66に接続していてもよい。また、ハウジング部77は、導入ブロック44の外壁面や導出ブロック46の外壁面から突出するように形成されていてもよい。また、シート部材91のカシメ位置とOリング92の位置との位置関係は、図3に示す位置関係とは逆であってもよい。また、中圧リリーフ弁50や低圧リリーフ弁52は、導入通路54の奥側の位置や導出通路66の奥側の位置に設けられていることに限定されず、導入通路54のその他の位置や導出通路66のその他の位置に設けられていてもよい。
For example, the
1 燃料電池システム
10 燃料電池
12 水素ボンベ
14 水素供給通路
24 水素供給ユニット
44 導入ブロック
44a 内壁面
46 導出ブロック
46a 内壁面
48 インジェクタ
50 中圧リリーフ弁
52 低圧リリーフ弁
54 導入通路
60 収容部
61 壁部
66 導出通路
70 収容部
71 壁部
73 流入口
74 弁座
75 弁体
76 スプリング
77 ハウジング部
77a 内壁面
78 弁室
79 弁本体部
81 大径部
82 小径部
85 放出孔
86 ガイド孔
91 シート部材
91a 外周面
92 Oリング
93 連通路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
弁体と、
前記弁体を前記弁座方向に付勢する付勢部材と、
前記弁座と前記弁体と前記付勢部材とを収容するハウジング部と、を有し、
通路における圧力が所定値を超えると前記通路内の流体を前記通路外に排出して圧力を開放するリリーフ弁において、
前記ハウジング部は、前記通路を形成する通路形成部材により形成され、
前記通路形成部材には、前記通路に接続し前記通路形成部材の内壁面で囲まれた空間部が形成され、
前記弁体と前記付勢部材は、前記空間部内に収容されていること、
を特徴とするリリーフ弁。 With a valve seat,
With a disc,
An urging member for urging the valve body in the direction of the valve seat;
A housing portion that accommodates the valve seat, the valve body, and the biasing member;
In a relief valve which discharges the fluid in the passage to the outside of the passage to release the pressure when the pressure in the passage exceeds a predetermined value,
The housing portion is formed by a passage forming member forming the passage,
The passage forming member is formed with a space connected to the passage and surrounded by the inner wall surface of the passage forming member,
The valve body and the biasing member are accommodated in the space;
A relief valve characterized by
前記通路形成部材とは別部材であって前記弁座が形成される弁座形成部材を有し、
前記弁座形成部材は、前記空間部内に設けられ、前記通路形成部材の内壁面に固定されていること、
を特徴とするリリーフ弁。 In the relief valve of claim 1,
It has a valve seat forming member which is a separate member from the passage forming member and in which the valve seat is formed,
The valve seat forming member is provided in the space and fixed to the inner wall surface of the passage forming member.
A relief valve characterized by
前記弁座形成部材は、カシメまたは溶接により前記通路形成部材の内壁面に固定されていること、
を特徴とするリリーフ弁。 In the relief valve of claim 2,
The valve seat forming member is fixed to the inner wall surface of the passage forming member by caulking or welding.
A relief valve characterized by
前記空間部は、前記通路における当該通路の軸方向の端部にて前記通路に接続するように形成されていること、
を特徴とするリリーフ弁。 In the relief valve according to any one of claims 1 to 3,
The space portion is formed to be connected to the passage at an axial end of the passage in the passage;
A relief valve characterized by
前記弁体の一部は、前記付勢部材の内側を通るように設けられていること、
を特徴とするリリーフ弁。 In the relief valve according to any one of claims 1 to 4,
A part of the valve body is provided to pass through the inside of the biasing member,
A relief valve characterized by
前記弁体の一部は、前記付勢部材の外側を通るように設けられていること、
を特徴とするリリーフ弁。 In the relief valve according to any one of claims 1 to 4,
A portion of the valve body is provided to pass through the outside of the biasing member,
A relief valve characterized by
弁座と、弁体と、前記弁体を前記弁座方向に付勢する付勢部材と、前記弁座と前記弁体と前記付勢部材とを収容するハウジング部と、を備え、前記導入通路または前記導出通路のいずれかの通路における圧力が所定値を越えると前記通路内の流体を前記通路外に排出して圧力を開放するリリーフ弁を有し、
前記ハウジング部は、前記通路を形成する通路形成部材により形成され、
前記通路形成部材には、前記通路に接続し前記通路形成部材の内壁面で囲まれた空間部が形成され、
前記弁体と前記付勢部材は、前記空間部内に収容されていること、
を特徴とするガス燃料供給ユニット。 A gas fuel supply unit comprising: an introduction passage into which a fuel gas is introduced; an outlet passage from which the fuel gas is extracted; and a fuel gas supply unit which supplies the fuel gas introduced into the inlet passage to the outlet passage.
A valve seat, a valve body, a biasing member for biasing the valve body in the direction of the valve seat, and a housing portion for housing the valve seat, the valve body and the biasing member, the introduction And a relief valve for discharging the fluid in the passage to the outside of the passage to release the pressure when the pressure in the passage or the passage in either of the delivery passages exceeds a predetermined value,
The housing portion is formed by a passage forming member forming the passage,
The passage forming member is formed with a space connected to the passage and surrounded by the inner wall surface of the passage forming member,
The valve body and the biasing member are accommodated in the space;
A gas fuel supply unit characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017241904A JP2019108924A (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Relief valve and gas fuel supply unit |
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JP (1) | JP2019108924A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110360356A (en) * | 2019-07-19 | 2019-10-22 | 张家港富瑞阀门有限公司 | A kind of hydrogen safety valve |
-
2017
- 2017-12-18 JP JP2017241904A patent/JP2019108924A/en active Pending
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