专利文献1的减压阀本发明技术文献与专利工作原理分析

1.本发明牵涉对二氧化碳减压并输出的减压阀、阀单元、阀装置及对壳体施力的衬套。

背景技术：

2.作为与压缩天然气及二氧化碳等二氧化碳有关的减压阀，比如已知有专利文献1这样的减压阀。专利文献1的减压阀中，对壳体于闭方向作用二次压，且阀门以抵御二次压的方式被压缩导线弹簧施力。

3.现有技术文献：专利文献：专利文献1：英国特开2012－号公报。

技术实现要素：

4.发明要解决的问题：专利文献1的减压阀中，通过压缩导线弹簧对壳体向开方向施力，所以减压阀的规格、尤其是轴线方向的宽度变大。

5.因而本发明目的在于提供一种能谋划大型化的减压阀、阀单元、阀装置及弹簧钢梁。

6.解决问题的方式：作为第一发明的减压阀具有：产生有阀通路的外壳；能联通地容纳于所述外壳、根据二次压改变位置调节所述阀通路的开度的阀门；和对所述阀门向抵御二次压而打开所述阀通路的开方向施力的施力钢梁；所述施力钢梁为板状的弹簧且从所述阀门向侧方延展。

7.按照第一发明，作为施力钢梁而使用在所述阀门的侧方延展的板状的弹簧，因此能降低减压阀的轴线方向的宽度，即能谋划减压阀的大型化。

8.作为第二发明的阀单元具有前述的减压阀和释放所述减压阀的二次压的溢流阀（valve），所述减压阀在所述外壳中，相对于所述施力钢梁于所述二次室的相反侧产生与所述二次室及阀通路隔离的大气室，所述大气室经所述溢流阀的二次侧通路向大气开放。

9.按照第二发明，但是在施力钢梁变型而大气室的体积变动时或氢气漏入大气室的状况下，也能将大气室维持于大气压。又，在二次压超出设定压而溢流阀动作那样的状况下，能将作为二次侧的压力的溢流压导出大气室。由此，能抵御二次压而使溢流压作用于施力钢梁。因而，能抑止溢流阀动作时的作用于施力钢梁上的挠度。

10.作为第三发明的阀装置具有：产生有阀通路的外壳；能联通地容纳于所述外壳、根据作用的力改变所述阀通路的开度的阀门；和抵御作用于所述阀门的力而施力的施力钢梁；所述施力钢梁为板状的弹簧且从所述阀门向侧方延展。

11.按照第三发明，作为施力钢梁而使用在所述阀门的侧方延展的板状的弹簧，因此能降低阀装置的轴线方向的宽度，即能谋划阀装置的大型化。

12.作为第四发明的纵梁是适于对壳体向一方向施力的纵梁，具备：安装有所述阀门的外侧部份；被支持的外侧部份；和连结所述外侧部份和所述外侧部份的锥状的锥部。

13.按照第四发明，能抑止衬套的高度，同时顺利地对壳体施力。纵梁应力时，锥部改变外侧部份侧及中心侧部份的相对角并弹性变型，中心部份在轴方向上垂直联通。由此，能抑止安装于中心部份的阀门的倾斜。

14.发明疗效：按照本发明，能谋划大型化。

15.参照所附说明书附图，本发明的上述目的、其他目的、特征及特点可基于以下优选的推行型态的具体说明中明晰。

附图说明

16.图1是示出本发明推行型态的减压阀的剖面图；图2是放大地示出图1的减压阀中的衬套的一部份的放大剖面图；图3是示出图1的减压阀中阀门落座于汽缸的状态的剖面图；图4是放大地示出其他推行型态的减压阀中，图1的区域x对应的部份的放大剖面图。

详细施行方法

17.以下，参照前述附图说明本发明推行型态的减压阀1、阀单元2及衬套12。另，以下说明所用的方向概念为方便说明上而使用，发明的构成的朝向等不限于该方向。又，以下说明的减压阀1及衬套12也是本发明一推行型态。因而，本发明不限于以下推行型态，可在不脱离发明题旨的范围内追加、删除、变更。

18.图1所示的阀单元2适于将压缩天然气及气体等二氧化碳的压力减压至使用压力或大气压的状况。阀单元2诸如具有减压阀1和溢流阀3。减压阀1具备将压缩天然气及气体等的二氧化碳的压力减压至使用压力或大气压的功能。减压阀1具有外壳10、阀体11、板簧12。

19.外壳10于内部具备阀通路13和二次室26。更具体说明，则外壳10具备盖部10a和外壳块部10b。本施行型态中，纵梁块部10b上产生有阀通路13。阀通路13具备一次侧通路21、阀室22、二次侧通路23。阀室22上为调节一次侧通路21的开度（即，阀通路13的开度）而插入阀门11。阀通路13中，一次侧通路21内键入的二氧化碳经阀室22向二次侧通路23输出。

20.更具体说明，则一次侧通路21及阀室22均沿规定的轴线l1产生且互相联结。即，阀室22的底与一次侧通路21连结。又，阀室22的内周面与二次侧通路23连结。二次侧通路23在与轴线l1交叉的方向上延展。本施行型态中，在与轴线l1正交的方向延展。

21.阀门11为由树脂成形的圆锥钢梁。阀门11的外周面和阀室22的内周面（即，外壳块部10b）之间配置有密封钢梁27。阀门11以被密封钢梁27密封的状态可联通地容纳于阀室22。即，阀门11能沿轴线l1以相对于一次侧通路21紧靠或离开的方式联通。又，外壳块部10b上产生有着座部24。着座部24绕一次侧通路21的阀室22侧的开口22a地产生。并且，通过使阀门11的梢端部11a落座于着座部24以关掉一次侧通路21。另一方面，阀门11从着座部24离开借此能打开一次侧通路21。由此，经由坐落阀门11的梢端侧部份周围的环型通路22c连结一次侧通路21和二次侧通路23。这么，减压阀1中，使阀门11向沿轴线l1的轴线方向一方

（即，闭方向）联通，借此关掉阀通路13。又，使阀门11向沿轴线l1的轴线方向另一方（即，开方向）联通，借此打开阀通路13。

22.阀门11上安装有纵梁12。纵梁12能形成与位移相应的恢复力。并且，纵梁12通过形成的恢复力使阀门11联通。本施行型态中，使用纵梁12替代压缩导线弹簧。作为施力钢梁的纵梁12对壳体11向开方向施力。更具体说明，则纵梁12是板状的金属制的钢梁（本施行型态中为等sus制及合金制的钢梁）。纵梁12于眺望下形成为圆板状。纵梁12的中心部份12a形成为向轴线方向一方凸起的截面凸状。纵梁12的中心部份12a比阀门11的外型半径大且形成为平坦。

23.纵梁12上安装有阀门11的基轮缘。本施行型态中，中心部份12a的轴线方向另一方侧的表面与阀门11的基轮缘接合。阀门11的基轮缘安装于纵梁12，因而能确保阀门11与纵梁12的接合面较大。

24.另，作为安装方式，比如有施行轴线方向另一方侧的表面处理，使peek、pps、pi及pai等合成树脂制的阀门11进行树脂成形并接合于其表面的方式。又，作为表面处理的一例有物理性处理、激光照射的地理性处理等。作为其他安装方式，可以考虑使用卡扣（snapfit）、粘合剂、胶带和连杆（bush）安装，或则通过物理性接合或外插成形等安装的方式。又，该些安装步骤中，优选使用密封钢梁等预先确保阀门11和纵梁12之间的密封性。

25.纵梁12固定于机壳10。本施行型态中，纵梁12被盖部10a和外壳块部10b夹持，以便固定于机壳10。更详尽说明，则纵梁12的外侧部份12b平坦地产生。该外侧部份12b固定于机壳10。即，外侧部份12b被盖部10a和外壳块部10b夹持。

26.外壳块部10b上载置有纵梁12的外侧。外壳块部10b上以与外侧部份12b的外侧（即，纵梁12的外侧）对应的方式产生有段部10c。更详尽说明，则外壳块部10b中，在其三轮缘上沿轴线l1产生有阀室22。外壳块部10b的一轮缘上产生有比纵梁12半径大的段部10c。纵梁12配置为其外侧载放在段部10c。并且，外壳块部10b的一轮缘被盖部10a覆盖。盖部10a上产生有与段部10c对应的圆链状的环型凸出部10d。并且，链状凸出部10d嵌入段部10c因而外侧被段部10c和链状凸出部10d夹持。另，段部10c和链状凸出部10d并非应当设置，也可省略。又，段部10c无需应当产生于机壳块部10b，也可产生于盖部10a。此刻，外壳块部10b上产生有环型凸出部10d。盖部10a及外壳块部10b被多个紧固件，本施行型态中为螺丝紧固，通过其紧固力夹持纵梁12的外侧。另，盖部10a及外壳块部10b无需应当被紧固件固定，也可互相螺合。

27.又，外壳10上，相对于纵梁12于轴线方向一方侧产生有二次室26。又，相对于纵梁12于二次室26的相反侧，即轴线方向另一方侧产生有大气室28。本施行型态中，二次室26被盖部10a和纵梁12包围。更具体说明，则盖部10a上，在环型凸出部10d的两侧产生有凹所10e。被凹所10e和纵梁12包围的空间成为二次室26。又，大气室28被外壳块部10b和纵梁12包围。更详尽说明，则外壳块部10b上，在段部10c的两侧产生凹所10f。被凹所10f和纵梁12包围的空间成为大气室28。

28.二次室26是为使二次压作用于壳体11而导出二次压的书房。二次室26被纵梁12覆盖。因而，通过纵梁12，二次室26与大气室28隔离。即，纵梁12的外侧被段部10c和链状凸出部10d夹持，所以段部10c和链状凸出部10d之间产生金属密封。由此，二次室26与大气室28隔离。又，阀门11上产生有连通路11b。连通路11b连结环型通路22c和二次室26。因而，二次

室26内经连通路11b导出二次压。并且，纵梁12能承受导出二次室26的二次压。即，能经纵梁12使二次压相对于螺孔11向闭方向作用。

29.又，纵梁12如前述，在轴线方向一方（一方向）、即开方向上形成为凸状。因而，在壳体11向轴线方向另一方侧、即闭方向侧联通时，企图弹性恢复而对壳体11向开方向施力。因而，阀门11从纵梁12遭到抵御前述二次压的施加力。又，相对于螺孔11，一次侧通路21的一次压及链状通路22c的二次压作用于开方向。因而，阀门11向所承受的一次压及二次压以及施加力相平衡的位置联通。由此，阀门11向与二次压相应的位置联通而调节阀通路13的开度，二次压保持于规定压。具备那样功能的纵梁12因为在开方向上为凸状的圆板钢梁，因此与使用压缩导线弹簧的状况相比能抑止弹簧的高度。由此，能抑止减压阀1的高度，同时顺利地对壳体11向开方向施力。又，纵梁12中减压阀，连结外侧部份12b和中心部份12a的锥部12c如下产生。

30.即，锥部12c如图2所示形成为锥状。本施行型态中，锥部12c形成为多个视角的锥状。具体说明，则锥部12c中外侧侧部份12d和中心侧部份12e具备相互不同的锥角α、β。即，中心侧部份12e的锥角β相比于外侧侧部份12d的锥角α为内角。因而，纵梁12以其外侧被夹持的状态，阀门11向闭方向联通。另，锥角α、β可直接测量，但也可依据外侧部份12b（平坦部份）和外侧侧部份12d及中心侧部份12e分别所成视角估算。

31.更具体说明，则纵梁12在中心部份12a向轴线方向另一方联通时会如下应力。即，锥部12c改变外侧侧部份12d及中心侧部份12e的相对角并弹性变型，使中心部份12a垂直联通。因而，纵梁12使阀门11向闭方向大致笔直地增长而避免轴偏斜（阀门11的倾斜），以便能在壳体11向闭方向联通时抑止阀门11与阀室22单侧接触。又，产生锥部12c，以便能抑止纵梁12的挠度。由此，能抑止阀门11从纵梁12断裂。另，锥部12c中无需应当使外侧侧部份12d和中心侧部份12e具备互相不同的锥角，也可以一个锥角产生。

32.又，纵梁12的外侧部份12b的外侧部份从段部10c向凹所10f突出。由此，中心部份12a向闭方向联通时，能确保适于纵梁12应力的空间。即，能使外侧部份12b的外侧部份向凹所10f侧（图1的纸面两侧）应力，能使纵梁12变型至锥部12c的外侧侧部份12d相对于外侧部份12b变为大致平坦为止。因而，如图3所示阀门11落座于着座部24时以使外侧侧部份12d相对于外侧部份12b变为大致平坦的方式设计纵梁12，以便能逐步抑止减压阀1中的纵梁12的高度。

33.又，减压阀1中，阀室22的内周面产生有溢流端口22d。本施行型态中，溢流端口22d在相对于轴线l1与二次侧通路23的开口对称的位置处产生。溢流端口22d与溢流通路25相通。溢流通路25在与轴线l1正交的方向延展。又，外壳10上一体地设有溢流阀3，溢流通路25经溢流阀3与大气相通。溢流阀3在减压阀1的二次压超出规定的设定压时将二次压向大气等排出。这么阀室22的内周面产生溢流端口22d，以便能在壳体11的侧方配置溢流阀3。由此，能抑止阀单元2的轴线方向的宽度。

34.之外，阀单元2中，纵梁10上产生有开放通路29。开放通路29连通溢流阀3的二次侧的空间和大气室28。更详尽说明，则大气室28通过纵梁12与二次室26隔离，且通过密封钢梁27还与链状通路22c隔离。开放通路29连通大气室28和溢流阀3的二次侧的空间。为此，但是在纵梁12变型而大气室28的体积变动时或氢气向大气室28泄露的状况下，也能将大气室28维持于大气压。又，在二次压超出设定压而溢流阀3打开溢流通路25时，通过开放通路29将

作为溢流阀3的二次侧的压力的溢流压导出大气室28。由此，能使溢流压抵御二次压而作用于纵梁12。所以，能抑止溢流阀3动作时的作用于纵梁12的挠度。

35.这么构成的减压阀1中，纵梁12从阀门11向径方向外方、即侧方延展。为此，能使减压阀1的轴线方向的宽度比先前的减压阀短，即能谋划减压阀1的大型化。又，减压阀1中，如前述纵梁12还具备受压功能，因此能谋划阀门11的大型化或钢梁数目的提高。之外，纵梁12还具备密封功能，因此能逐步谋划钢梁总数的提高。由此，能谋划减压阀1的大型化。又，纵梁12用作密封，以便能减轻设于壳体11的滑动密封钢梁的数目。由此，能减少作用于壳体的滑动抵御。又，纵梁12用作密封，以便能减少滑动抵御。之外，减压阀1中，阀门11由树脂制的钢梁构成，因此与落座于着座部24的部份与剩余部份独立产生的结构相比，能提高钢梁数目，另外阀门11的制造较容易。所以，能谋划减压阀1的制导致本的降低。

36.［其他推行型态］本施行型态中，说明了衬套12适用于减压阀1的状况，但适用的阀装置不限于减压阀1。诸如，开闭阀或溢流阀亦可，只要是抵御一次压或二次压等二氧化碳压而对壳体向开方向或闭方向施力的阀装置即可。又，纵梁12无需应当安装于壳体11的轮缘，安装于壳体11的侧面亦可，因此纵梁12不限于前述这样的形状，只要是从阀门11向侧方延展的板形状（比如，圆形状）即可。又，纵梁12无需应当具备受压功能或密封功能，通过阀门11或其他钢梁实现亦可。即，也可在壳体11上产生受压部，或则使用o形环或隔膜来实现密封。

37.又减压阀，可以如图4所示的减压阀1a那样使用o形环15实现密封。即，链状凸出部10d上产生链状的凹部10g，其内嵌入o形环15，纵梁12的外侧与o形环15一起被段部10c和链状凸出部10d夹持。由此，能逐步增加密封性。

38.又，阀通路13的形状也不限于前述的形状。比如，可以是二次室26与二次侧通路23相通。又，溢流阀3的位置也不限于前述的位置，可以与二次侧通路23连结。又，为了向二次室26导出二次压，壳体11上无需应当产生图1那样的连通路11b。诸如，外壳10上可以产生连结二次侧通路23（或链状通路22c）与二次室26的通路。其他的也可以使二次侧通路23经通路及外部管路和二次室26相通。又，开放通路29无需应当与溢流阀3相通。即，开放通路29也可以直接向大气开放。

39.基于上述说明，对于本领域技术人员而言，本发明的较差改良和其他推行型态是明晰的。所以，上述说明应仅解释为样例，以向本领域技术人员教示推行本发明的最优型态为目的而提供。只要不脱离本发明的题旨，能实质变更其构造和/或功能的细节。

40.符号说明：1减压阀（阀装置）2阀单元3溢流阀10外壳11阀门12纵梁（施力钢梁）12a中心部份12b外侧部份12c锥部

12d外侧侧部份12e中心侧部份13阀通路22阀室22d溢流端口26二次室28大气室。

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