本发明专利技术提供了一种减压阀，该减压阀的阀元件(12)包括坐置在阀孔(31)的内周面上的渐缩部(23)。阀孔(31)从上游侧依次包括第一区域(33)、第二区域(34)以及第三区域(35)。第一区域(33)设置成使得当阀元件(12)是打开的时，在第一区域(33)与渐缩部(23)之间限定的通道的高度朝向下游侧逐渐减小。第二区域(34)设置成使得当阀元件(12)是打开的时，在第二区域(34)与渐缩部(23)之间限定的通道的高度是恒定的，并且使得当阀元件(12)是关闭的时，整个第二区域(34)接触渐缩部(23)。第三区域(35)设置成使得当阀元件(12)是打开的时，在第三区域(35)与渐缩部(23)之间限定的通道的高度朝向下游侧逐渐增大。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及减压阀。相关技术的描述通常，减压阀(调节器)包括位于高压气体所流入的主端口与向外部供给气体的副端口之间的开关阀(提升阀)。当开关阀打开和关闭时，从主端口流动至副端口的高压气体的压力减小并且之后被供给至外部。作为这种减压阀，存在有在燃料电池系统中使用的减压阀。作为为在燃料电池系统中使用的减压阀的开关阀(提升阀)具有可变节流部。通过使流动自主端口的高压氢气穿过由于可变节流部而变窄的流动通道，氢气的压力迅速减小，并且之后氢气被输送至副端口。也就是说，氢气所流过的流动通道具有这样的形状:流动通道截面面积在紧邻可变节流部之前的部分处迅速变窄，并且该流动通道具有这样的形状:流动通道截面面积在可变节流部的流动通道最窄处的部分的下游部分处迅速增大。在这些部分一一这些部分连接至可变节流部并且流动通道截面面积在这些部分处改变一一处，发生了氢气迅速压缩并且迅速膨胀的变化。因此，通常在氢气膨胀的部分处发生引起异常噪声发生的湍流。在日本特许申请公报N0.2013-196053 (JP 2013-196053 A)中，为了抑制上述由于湍流而产生异常噪声，在已经通过阀座与提升阀之间的流体中产生的湍流(涡流)通过在阀座的下游端处设置的流体整流部而被整流。然而，在JP 2013-196053 A中，需要为阀座的下游端单独地或一体地提供形成流体整流部的部件。因此，存在这样的不便之处，即:部件的数量增大，组装工时量增大，或用于形成流体整流部的工序量增大。在JP 2013-196053 A中，在发生湍流之后，湍流被流体整流部整流，因此湍流本身未被抑制。
技术实现思路
本专利技术提供了一种能够通过抑制湍流本身的发生而抑制由于湍流而产生异常噪声的减压阀。本专利技术的一方面提供了一种减压阀。该减压阀包括阀室、减压室以及阀元件，其中阀室设置在壳体中并且流体被引入该阀室中，减压室设置在壳体中并且经由设置在减压室与阀室之间的阀座的阀孔与阀室连通，阀元件设置在阀室内并且构造成坐置在阀孔的内周面上。当阀元件是打开的时，减压阀通过使流体经由阀孔移动至减压室而减小流体的压力。在该减压阀中，阀元件具有坐置在阀孔的内周面上的单阶渐缩部，阀孔的内周面从流体的流动方向的上游侧依次包括第一区域、第二区域以及第三区域，其中第一区域设置成使得当阀元件是打开的时，在第一区域与阀元件的单阶渐缩部之间限定的流动通道的高度朝向流动方向的下游侧逐渐减小，第二区域设置成使得当阀元件是打开的时，在第二区域与单阶渐缩部之间限定的流动通道的高度是恒定的，并且使得当阀元件是关闭的时，整个第二区域接触单阶渐缩部，第三区域设置成使得当阀元件是打开的时，在第三区域与单阶渐缩部之间限定的流动通道的高度朝向流动方向的下游侧逐渐增大。利用以上构型，通过在流动通道迅速变窄的第一区域与流动通道迅速扩大的第三区域之间设置流动通道的高度恒定一一即，流动通道横截面面积保持恒定一一的第二区域，抑制了在流体膨胀时发生湍流。当阀元件关闭时，阀元件的单阶渐缩部与阀孔的第二区域面接触，使得阀元件的位置和定向是稳定的，并且没有形成不均一的流动通道。因此，没有发生由于不均一的流动通道而引起的湍流，或者没有产生异常噪声。通常，当阀元件关闭时，阀元件不与阀座面接触，阀元件的位置和定向会不稳定。在此情形下，由于形成了尽管阀元件关闭但流体仍流过的流动通道，因此湍流发生并且产生异常噪声。阀座可以由能够弹性变形的硬质树脂制成。利用以上构型，当阀元件关闭时，第二区域在阀元件与第二区域面接触时发生弹性变形，并且阀元件可靠地保持关闭。根据以上方面，能够通过抑制湍流本身的发生来抑制由于湍流而产生异常噪声。【附图说明】以下将参照附图对本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术上的和工业上的意义进行描述，其中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中，图1是根据本专利技术的实施方式的减压阀的截面图；图2是沿图1中的线I1-1I截取的俯视图；图3是沿图1中的线II1-1II截取的截面图；图4是根据实施方式的阀座和阀元件的示意性截面图；图5示出了阀座和阀元件的示意性半截面图，其中在左半个视图处示出了氢气穿过根据比较例的阀座的阀孔的状态；并且图5示出了另一个示意性半截面图，其中在右半个视图处示出了氢气穿过根据实施方式的阀座的阀孔的状态；以及图6是根据比较例的减压阀的阀座和阀元件的截面图。【具体实施方式】在下文中，将参照图1至图5对本专利技术应用至减小高压氢气的压力的减压阀的实施方式进行描述。如图1所示，减压阀10包括壳体11、阀元件12、阀座13、阀座固定构件14、阀杆15、活塞16等。壳体11使主端口与副端口(两者均未示出)彼此连接。阀元件12、阀座13、阀座固定构件14、阀杆15、活塞16等容置在壳体11中。在壳体11内从下侧依次同轴地设置有第一圆筒部111、第二圆筒部112、第三圆筒部113以及缸114。第一圆筒部111、第二圆筒部112、第三圆筒部113以及缸114的内径设定成以上述顺序增大。尽管图中未示出，但第一圆筒部111经由阀(未示出)连接至主端口，该主端口为高压气体供给源(例如氢气罐)。缸114经由注射器(未示出)连接至副端□ O阀元件12容置在第一圆筒部111中。阀元件12的外径稍小于第一圆筒部111的内径。阀元件12由金属构成。第一圆筒部111对应于阀室。阀元件12能够在第一圆筒部111内上下移动并且被阀弹簧71向上常压。阀元件12是提升式阀并且包括圆柱形阀元件本体部21、阀元件末端部22以及单阶渐缩部23。阀元件末端部22与阀元件本体部21的上部连续。阀元件末端部22的外径小于阀元件本体部21的外径。单阶渐缩部23设置在阀元件本体部21与阀元件末端部22之间。单阶渐缩部23具有在阀元件本体部21与阀元件末端部22之间的渐缩面。渐缩面的外径朝向阀元件末端部22逐渐地线性减小。单阶渐缩部23构成可变节流部。单阶渐缩部23的渐缩面的渐缩角设定为2 β。稍后将对渐缩角2 β进行描述。阀元件末端部22穿过第二圆筒部112并且延伸至第三圆筒部113中。也就是说，阀元件末端部22插入穿过阀孔31 (稍后描述)的内侧。圆形阀座13容置在第二圆筒部112中。阀座13由能够弹性变形的硬质树脂制成。硬质树脂可以是聚酰亚胺树脂等并且例如是Vespel (商标:DuPont);然而，硬质树脂不限于这些树脂。阀座13的厚度(竖向长度)稍大于(长于)第二圆筒部112的深度(竖向长度)。如图4中所示，阀座13的阀孔31在氢气的流动方向上从上游侧朝向下游侧依次具有第一区域33、第二区域34、第三区域35以及第四区域36。图4是阀孔31的放大视图，其中，移除了部分部件。第一区域33的渐缩面的渐缩角2 α大于阀元件12的单阶渐缩部23的渐缩角2 β。因此，当阀元件12打开时，在第一区域33与单阶渐缩部23之间限定的流动通道的高度朝向流动方向的下游侧逐渐减小。流动通道的高度意指以直角与阀孔31的内周面相交的直线从阀孔31的内周面到所面向的单阶渐缩部23的长度.第二区域34的渐缩面的渐缩角2 β (〈当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种减压阀，包括：阀室，所述阀室设置在壳体中，并且流体被引入所述阀室中；减压室，所述减压室设置在所述壳体中并且经由设置在所述减压室与所述阀室之间的阀座的阀孔与所述阀室连通；以及阀元件，所述阀元件设置在所述阀室内并且构造成坐置在所述阀孔的内周面上，其中，当所述阀元件是打开的时，所述减压阀通过使所述流体经由所述阀孔移动至所述减压室而减小所述流体的压力，所述减压阀的特征在于，所述阀元件具有坐置在所述阀孔的所述内周面上的单阶渐缩部(23)，所述阀孔的所述内周面从所述流体的流动方向的上游侧依次包括第一区域(33)、第二区域(34)和第三区域(35)，所述第一区域(33)设置成使得当所述阀元件是打开的时，在所述第一区域(33)与所述阀元件的所述单阶渐缩部之间限定的流动通道的高度朝向所述流动方向的下游侧逐渐减小，所述第二区域(34)设置成使得当所述阀元件是打开的时，在所述第二区域(34)与所述单阶渐缩部之间限定的流动通道的高度是恒定的，并且使得当所述阀元件是关闭的时，整个所述第二区域(34)与所述单阶渐缩部接触，并且所述第三区域(35)设置成使得当所述阀元件是打开的时，在所述第三区域(35)与所述单阶渐缩部之间限定的流动通道的高度朝向所述流动方向的下游侧逐渐增大。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：嶋稔彦，岩口贵嗣，藤原英寿，畔柳宗利，久保利贺刚，大川内荣治，近藤政彰，山下显，林英嗣，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。