專(zhuān)利名稱(chēng)：壓力調(diào)整器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及經(jīng)由調(diào)壓機(jī)構(gòu)將氣體、液體等加壓流體的壓力從初 級(jí)壓力減壓為次級(jí)壓力的壓力調(diào)整器，特別涉及調(diào)壓才幾構(gòu)包括隔月莫(diaphragm)的壓力調(diào)整器。
技術(shù)背景作為經(jīng)由調(diào)壓才幾構(gòu)爿夸加壓流體的壓力乂人高壓調(diào)壓為j氐壓的壓 力調(diào)整器，已知例如將二個(gè)具有隔膜和與其耳關(guān)動(dòng)的調(diào)壓閥的調(diào)節(jié)枳^ 構(gòu)(governor)(調(diào)壓才幾構(gòu))《且合而成的壓力調(diào)整器(專(zhuān)利文獻(xiàn)1 )。 該壓力調(diào)整器的各調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在隔膜上，具有形成有凸緣部的支 架(supporter )。各支架以規(guī)定的力被調(diào)壓彈簧加載，從而以規(guī)定的 壓力對(duì)與隔膜J[關(guān)動(dòng)的調(diào)壓閥進(jìn)行調(diào)壓。該調(diào)壓閥位于流道內(nèi)，將調(diào)壓閥下游的流體壓力(即次級(jí)壓力)調(diào)整成比從上游側(cè)^是供的流體 壓力(即初級(jí)壓力)低。另外，作為其他的以往技術(shù)，已知在氣體器具上使用的盒式 (cassette)儲(chǔ)氣瓶(gasbombe )的調(diào)節(jié)裝置(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。該調(diào) 節(jié)裝置，對(duì)儲(chǔ)氣瓶的壓力進(jìn)行調(diào)壓然后導(dǎo)向燃燒器(burner),在調(diào) 節(jié)裝置的殼內(nèi)具有通過(guò)隔膜分隔出的調(diào)壓室，并且在調(diào)壓室內(nèi)具有 與隔膜聯(lián)動(dòng)的閥開(kāi)閉桿(即調(diào)壓閥)。通過(guò)該閥開(kāi)閉桿，形成將氣 體流道的調(diào)壓閥座打開(kāi)關(guān)閉從而控制氣體的流入的結(jié)構(gòu)。另 一 方 面，在調(diào)節(jié)裝置與儲(chǔ)氣瓶上設(shè)有一種機(jī)構(gòu)，用于在儲(chǔ)氣瓶由于熱量 而壓力變得過(guò)高時(shí)，保護(hù)壓力調(diào)整器不受過(guò)度的壓力影響，另外防止儲(chǔ)氣瓶爆炸。在儲(chǔ)氣瓶的內(nèi)壓上升到異常時(shí)，氣壓通過(guò)該機(jī)構(gòu)作 用在調(diào)節(jié)裝置的安全閥上，將安全閥向后退位置加載。伴隨于此，與安全閥相接觸的儲(chǔ)氣瓶的閥桿(stem)伸長(zhǎng)，與閥桿聯(lián)動(dòng)的斷流 閥進(jìn)行關(guān)閉動(dòng)作，停止從儲(chǔ)氣瓶向調(diào)節(jié)裝置的氣體供給。專(zhuān)利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2004-318683號(hào)^>才艮(圖1 )專(zhuān)利文獻(xiàn)2:特開(kāi)平8-303773號(hào)公報(bào)(圖1 )在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的發(fā)明中，從加壓流體供給側(cè)提供的 加壓流體，通過(guò)調(diào)壓閥在高壓側(cè)與4氐壓側(cè)之間變^f立，由it匕通過(guò)調(diào)壓 閥的加壓流體的流量得到調(diào)整，從而壓力得到調(diào)整。但是，高壓側(cè) (即供給側(cè))的流體壓力會(huì)有由于某種原因、例如周?chē)鷾囟鹊纳仙?收納加壓流體的容器破損等而變得比規(guī)定的壓力大得多的情況。如 果在這樣的情況下使用壓力調(diào)整器，則對(duì)高壓側(cè)的加壓流體流入低 壓側(cè)的量進(jìn)4亍調(diào)整的調(diào)壓閥以及與該調(diào)壓閥if關(guān)動(dòng)的隔力莫會(huì)由于加 壓流體的過(guò)度的壓力而向低壓側(cè)過(guò)度變位，從而具有使調(diào)壓閥變形 而不能恢復(fù)的危險(xiǎn)。此時(shí)，調(diào)壓閥不能正常i也工作。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的發(fā)明中，需要相對(duì)于所提供的過(guò) 大的氣體壓力保護(hù)氣體器具的復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，進(jìn)而氣體器具不是單 體，不根據(jù)其與儲(chǔ)氣瓶的協(xié)同作用，就不能應(yīng)對(duì)過(guò)大的氣體壓力。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述事情而完成的，其目的在于提供一種調(diào)壓機(jī) 壓力調(diào)整器。另夕卜，本發(fā)明的其他目的在于提供一種能夠通過(guò)壓力調(diào)整器單 體保護(hù)調(diào)壓機(jī)構(gòu)的壓力調(diào)整器。本發(fā)明的壓力調(diào)整器包括，外殼(housing),其具有提供初級(jí) 壓力的加壓流體的入口孔以及排出減壓后的次級(jí)壓力的加壓流體 的排出孔，并且在內(nèi)部形成有從入口孔到排出孔的流道；以及調(diào)壓 機(jī)構(gòu)，其被配置在流道的中途，將初級(jí)壓力減壓到次級(jí)壓力；其特 征在于調(diào)壓機(jī)構(gòu)具有根據(jù)流體的壓力的變動(dòng)而變位且包括隔膜的 移動(dòng)體；該移動(dòng)體具有在初級(jí)壓力過(guò)大時(shí)與外殼的一部分相接觸/人 而阻止移動(dòng)體的過(guò)度的變位的接觸部。另外，移動(dòng)體具有從面對(duì)隔膜的流道的第 一面和與其相反側(cè)的 第二面這兩個(gè)面協(xié)作夾持該隔膜的二個(gè)部件，并且4妾觸部形成在向 具有該二個(gè)部件的移動(dòng)體的第二面?zhèn)韧怀龅牟糠稚?。?gòu)成的擋塊部。另夕卜，沖妻觸部可以"i殳為與外殼的內(nèi)壁相對(duì)并突出的突出部。本發(fā)明的壓力調(diào)整器中，將初級(jí)壓力減壓為次級(jí)壓力的調(diào)壓枳^ 構(gòu)具有才艮據(jù)流體的壓力的變動(dòng)而變位的、包括隔膜的移動(dòng)體。該移 動(dòng)體，具有在初級(jí)壓力過(guò)大時(shí)與外殼的一部分相接觸從而阻止移動(dòng) 體的過(guò)度的變位的接觸部，所以起到下述的效果。即，即使調(diào)壓才幾 構(gòu)的移動(dòng)體因過(guò)大的初級(jí)流體壓力而要過(guò)度變位，也能夠僅通過(guò)移 動(dòng)體與外殼的一部分相4妄觸而阻止移動(dòng)體過(guò)度變位。由此，得到了 能夠防止調(diào)壓纟幾構(gòu)不能恢復(fù)地變形、》皮損并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可信性專(zhuān)交 高的壓力調(diào)整器。另外，能夠通過(guò)壓力調(diào)整器單體實(shí)現(xiàn)保護(hù)該壓力 調(diào)整器不受過(guò)大的壓力影響的功能。另外，當(dāng)移動(dòng)體具有乂人面對(duì)隔膜的流道的第 一面和與其相反側(cè) 的第二面這兩個(gè)面協(xié)作夾持該隔膜的二個(gè)部件，并在向移動(dòng)體的第二面?zhèn)韧怀龅牟糠稚闲纬山佑|部時(shí)，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)將接觸部設(shè) 置在移動(dòng)體上。另外，當(dāng)在外殼上形成與接觸部相對(duì)并由突出的凸部構(gòu)成的擋 塊部時(shí)，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形成擋塊部，并且外殼側(cè)的剛性也由于 設(shè)置凸部而增大，從而得到了可信性較高的壓力調(diào)整器。另外，在接觸部為與外殼的內(nèi)壁相對(duì)并突出的突出部時(shí)，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)構(gòu)成4妄觸部，并且^H妄觸部I!武予了剛性，移動(dòng)體更難以破損，從而得到了可信性較高的壓力調(diào)整器。


圖l是沿著圍繞通過(guò)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的壓力調(diào)整器的中心的軸線的圓周在大約90°的范圍將其切斷、并且將其局部分解來(lái) 表示的局部剖一見(jiàn)分解立體圖；圖2是將圖1的壓力調(diào)整器的上部放大進(jìn)行表示的局部放大剖 視圖；圖3是沿著圍繞組裝起來(lái)的圖1的壓力調(diào)整器的下部的中心的 軸線的圓周在大約90°的范圍將其切斷、然后局部力文大進(jìn)4亍表示的 局部剖禍L;改大立體圖；圖4表示連接有壓力容器的圖l的壓力調(diào)整器的剖面，(a)表 示通常的使用狀態(tài)，(b)表示壓力容器的壓力過(guò)度上升時(shí)的狀態(tài)；圖5是表示過(guò)度提供高壓流體時(shí)的隔膜的動(dòng)作狀態(tài)的、將圖4 (b )的通過(guò)單點(diǎn)劃線包圍的區(qū)域V》文大進(jìn)行表示的局部力文大圖；圖6表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的壓力調(diào)整器的剖面，(a)表 示通常的使用狀態(tài)，(b)表示壓力容器的壓力過(guò)度上升時(shí)的狀態(tài)；圖7表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的壓力調(diào)整器的剖面，(a)表 示通常的使用狀態(tài)，(b)表示壓力容器的壓力過(guò)度上升時(shí)的狀態(tài)；圖8是表示第一實(shí)施方式的支架的突出部與蓋殼體(cover case )的凸部的第一變形例的局部》丈大剖一見(jiàn)圖；圖9是表示第一實(shí)施方式的支架的突出部與蓋殼體的凸部的第 二變形例的局部i文大剖—見(jiàn)圖；以及圖10是表示第三實(shí)施方式的支架的變形例的局部》文大剖一見(jiàn)圖。符號(hào)說(shuō)明1、 100、 200、 500、 600、 700:壓力調(diào)整器5、 105、 205:外殼12、 112、 212、 512、 612、 712:隔月莫14b、 114b、 214b、 512b:才妾觸部(突出吾卩)15、 115、 215、 515、 615、 715:移動(dòng)體(調(diào)壓才幾構(gòu))18:第二面(上面)20:第一面(下面)28、 128、 228、 628、 728:凸部(擋塊部)36、 136、 236、 536、 636、 736:調(diào)壓彈簧(調(diào)壓才幾構(gòu))38、 138、 238:排出孑L 56: O形圈(調(diào)壓才幾構(gòu)) 76、 176、 276:入口孑L (開(kāi)口 ) 163:流道(通路) 506g:內(nèi)面(擋塊部) 614b:接觸部(軸) 714:支架(4妻觸部)具體實(shí)施方式
下面，參照?qǐng)D1~圖3,對(duì)于作為本發(fā)明的一例的第一實(shí)施方 式的壓力調(diào)整器進(jìn)行說(shuō)明。圖1是沿著圍繞通過(guò)壓力調(diào)整器1的中 心的軸線2的圓周在大約90。的范圍爿務(wù)其切斷、并且爿尋其局部分解 來(lái)表示的局部剖視分解立體圖；圖2是將圖1的壓力調(diào)整器1的上 部;改大進(jìn)4亍表示的局部;改大剖—見(jiàn)圖。圖3是沿著圍繞組裝起來(lái)的圖 1的壓力調(diào)整器1的下部的中心的軸線2的圓周在大約90°的范圍 將其切斷、然后局部》欠大進(jìn)4于表示的局部剖視一改大立體圖。如圖1所示，壓力調(diào)整器1包括主殼體4、蓋殼體6、和由 安裝在主殼體4上的圓筒形的導(dǎo)入筒8構(gòu)成的外殼5。主殼體4與 蓋殼體6分別具有鼓出部4b、 6b，并且在外周具有相同形狀的凸纟彖 部4a、 6a。在鼓出部4b上，在與軸線2相對(duì)應(yīng)的位置上形成有貫 通孑L24(圖2、圖3)。主殼體4與蓋殼體6，凸纟彖部4a、 6a互相 對(duì)<接，并且凸》彖部4a、 6a通過(guò)螺旋夾(未圖示)等結(jié)合起來(lái)。在凸》彖部4a的對(duì)4婁面10 (圖1 )上，遍及凸鄉(xiāng)彖部4a的內(nèi)側(cè)整 個(gè)圓周，形成有階梯部10a。在該階4弟部10a上配置有隔月莫12,通 過(guò)凸緣部4a、 6a的結(jié)合，隔膜12被按壓固定在兩凸緣部4a、 6a 之間。隔膜12為例如由橡膠等構(gòu)成的具有彈性的大致平板狀的部 件，具有以軸線2為中心形成圓形狀的彎曲撓曲部12a (圖2)。另 外，在隔膜12上，在與軸線2相對(duì)應(yīng)的部分上穿設(shè)有圓形的開(kāi)口 22 (圖2)。在隔膜12的位于彎曲撓曲部12a內(nèi)側(cè)的上面(第二面) 18上，配置有支架(部件)14。另一方面，夾著隔膜12,在支架14的相反側(cè)配置有柱塞 (plunger)(部^牛)16。 ^!夸這些成為 一體的隔月莫12、支架14以及一主 塞16總稱(chēng)為移動(dòng)體15。另外，在這里，所謂上、下指的是圖1~ 圖3中的上下方向。支架14包4舌與隔膜12的上面18 4妾觸的平 板部14a (圖2 )，和乂人該平々反部14a向上方突出的突出部(沖妄觸部) 14b。支架14^f尤選為豐5型的吾M牛，侈'H口聚曱趁(Polyoxymethylene ) (POM)制造，但也可以是金屬制造。突出部14b的上面26(圖2) 形成為平坦。另外，在突出部14b上，沿軸線2形成有陰螺鄉(xiāng)丈14c (圖2)。柱塞16包括位于隔膜12的下面(第一面)20的平才反部16a (圖2),和沿著軸線2向平板部16a的上下方向分別延伸的軸16b、 16e (圖2 )。軸16b通過(guò)隔月莢12的開(kāi)口 22向上方突出，軸16c通 過(guò)主殼體4的貫通孔24 (圖2、圖3 )向下方延伸。在軸16b上形 成有陽(yáng)螺紋17,與所述支架14的陰螺紋14c相螺合，從兩面將隔 膜12緊固。隔膜12由此被夾持在支架14以及柱塞16之間，構(gòu)成 一個(gè)整體。另外，在支架14與隔膜12之間，優(yōu)選存在摩擦系數(shù)較 小的、例如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)制的薄膜19 (圖2)。由此， 在將支架14螺合在軸16b上時(shí)，能夠消除由于緊固隔膜12時(shí)產(chǎn)生 的摩擦力而使之變形的危險(xiǎn)。在蓋殼體6的鼓出部6b的內(nèi)面上，在與突出部14b相對(duì)應(yīng)的 >(立置上形成有凸部(擋i夾部)28。凸部28的前端(即下面30)與 支架14的上面26同樣形成為平坦形狀。在凸部28的中央形成有 將外部與鼓出部6b內(nèi)的空間32連通的小孔34 (圖2)。外部通常 為大氣壓，所以空間32內(nèi)也維持為大氣壓。在支架14的突出部14b 以及蓋殼體6的凸部28的外周配置有壓縮螺旋彈簧(下面稱(chēng)作調(diào) 壓彈簧)36。該調(diào)壓彈簧36，經(jīng)由支架14以失見(jiàn)定的壓力一直向下 方^姿壓隔月莫12。凸部28的下面30與支架14的突出部14b的上面 26之間，在壓力調(diào)整器1的通常的使用狀態(tài)下，確保有間隙G(圖 2)。在蓋殼體6上，形成有從鼓出部6b向橫方向鼓出的延伸部6c (圖1 )。在該延伸部6c上，形成有形成了排出孑L 38的/人延伸部 6c向外部延伸的噴嘴40。另外，在蓋殼體6上，通過(guò)分隔壁6d形 成有與排出孔38連通的圓柱形的空間42 (圖1 )。另一方面，在與 空間42相對(duì)應(yīng)的主殼體4的部分上，通過(guò)分隔壁4c形成有大致圓 才主形的空間46。在圖1以及圖2中，能夠看見(jiàn)分隔壁4c的端面7 (圖2)，分隔壁4c的另一端面位于與該端面7相對(duì)的位置，端面 4皮此協(xié)同工作，在其間構(gòu)成槽44 (圖2、圖3 )。在面對(duì)空間46的 主殼體4上，形成有向上的大致環(huán)狀的階梯部46a。另外，在隔膜 12上，對(duì)應(yīng)于空間42、 46形成有圓形開(kāi)口37。在空間42、 46上， 具有凸緣部50a的套筒(sleeve) 50貫通隔膜12的開(kāi)口 37配置。 此時(shí)，套筒50的凸纟彖部50a坐靠在階梯部46a上。套筒50，以其 下端與鼓出部4b的內(nèi)面4d (圖2、圖3 )之間具有間隙的方式確定 長(zhǎng)度方向的尺寸，成為將通過(guò)槽44的流體導(dǎo)向排出孔38的通^各。 套筒50由例如聚曱醛形成。在主殼體4的鼓出部4b與柱塞16以及隔膜12之間，形成有 空間即調(diào)壓室52。在貫通鼓出部4b的貫通孔24向下方突出的、柱 塞16的軸16c的前端部，形成有環(huán)狀槽54 (圖2 ),并且在該環(huán)狀槽54上裝設(shè)有O形圈56。該0形圈56成為調(diào)壓閥。即，該O形 圈56構(gòu)成為通過(guò)隔膜12將通過(guò)軸16c與鼓出部4b的貫通孔24 之間的流體向上下方向驅(qū)動(dòng)，乂人而調(diào)整調(diào)壓室52內(nèi)的流體壓力。 通過(guò)所述的調(diào)壓彈簧36、移動(dòng)體15、 O形圈56等構(gòu)成調(diào)壓才幾構(gòu)。 在主殼體4的鼓出部4b上，以包圍軸16c的前端部的方式向下方 突出i殳置有環(huán)狀壁58。在環(huán)狀壁58的基端外周，環(huán)狀形成有槽60 (圖2 )，在該槽60內(nèi)裝i殳有O形圈62。在環(huán)狀壁58的外周，例如可以形成未圖示的螺絲，從而與所 述的導(dǎo)入筒8相螺合。導(dǎo)入筒8，是連接有后述的壓力容器400 (圖 4)的部件，在其長(zhǎng)度方向的中間具有分隔壁8a。在該分隔壁8a上， 形成有收納插入件(plug) 70的下部軸70c的開(kāi)口 76。在分隔壁 8a與鼓出部4b之間，從上方開(kāi)始配置有過(guò)濾器64、連接部(joint) 66、壓縮螺旋彈簧(下面簡(jiǎn)稱(chēng)作彈簧)68以及插入件70。連4妄部 66由例如聚曱醛形成，為具有上壁66b的大致筒狀。在連4妻部66 的上壁66b的中央形成有孔72，在上壁66b與下端80之間，形成 有向外側(cè)延伸的環(huán)狀的凸緣部66a。過(guò)濾器64，為在圓形的才反狀部64a的外周〗吏環(huán)狀壁64b垂下的 形4犬。該過(guò)濾器64 ^皮覆蓋在連4妄部66的上壁66b上。連4妻部66 在組裝狀態(tài)下，凸緣部66a與主殼體4的環(huán)狀壁58的下端58a (圖 3 )相一妄觸，將過(guò)濾器64夾持在環(huán)狀壁58的向下階梯部58b與連 接部66的上壁66b之間。過(guò)濾器64的上部，成為柱塞16的軸16c 的前端部突出的中間室21 。在連4妄部66的內(nèi)面66c上，在連4妄部 66的內(nèi)周互相間隔地形成多個(gè)在上下方向上連續(xù)的槽67 (圖2)。 這些槽67成為所4是供的加壓流體通過(guò)的流道。所述的插入件70,為由不4秀鋼或聚曱醛形成的銷(xiāo)4丁狀，在其上 部附近具有圓板狀的凸緣部70a。從凸緣部70a向上方突出的上部 軸70b,具有能夠插入彈簧68的內(nèi)側(cè)的直徑。從凸緣部70a向下方突出的下部軸70c，向插入件70的下端74收縮。即，形成4偉形/人 而成為尖端4交細(xì)的形狀。在下部軸70c的凸纟彖部70a附近，蓋有O 形圏78。在將導(dǎo)入筒8組裝在環(huán)狀壁58上時(shí)，彈簧68與插入件70， #皮 保持在連接部66的上壁66b與導(dǎo)入筒8的分隔壁8a之間。此時(shí)， 插入件70的凸纟彖部70a通過(guò)彈簧68而向下方一皮加載，O形圏78 -故按壓在插入件70與導(dǎo)入筒8之間。該O形圈78,在壓力容器400 不與導(dǎo)入筒8連接的狀態(tài)下，通過(guò)彈簧68的加載力，處于與分隔 壁8a和凸緣部70a緊密接觸的狀態(tài)。由此，防止了壓力調(diào)整器l 內(nèi)的加壓流體/人插入件70的下部軸70c與分隔壁8a的開(kāi)口 76之 間漏出到外部。接下來(lái)，對(duì)于在如上所述那樣構(gòu)成的壓力調(diào)整器1上、連接例 如燃^+電池用的燃并+箱(cartridge)那才羊的壓力容器400來(lái)^吏用的 情況，參照?qǐng)D4進(jìn)行說(shuō)明。圖4表示連接有壓力容器400的壓力調(diào) 整器l的剖面，(a)表示通常的使用狀態(tài)，(b)表示壓力容器400 的壓力過(guò)度上升時(shí)的狀態(tài)。另外，圖4中，壓力容器400通過(guò)剖面 4又表示其一部分。在圖4上，作為壓力容器400，表示出一皮插入導(dǎo) 入筒8的嵌合部402和安裝有該嵌合部402的主體部404。在嵌合 部402上，形成有在上下方向上貫通嵌合部402的噴出孔406。在 噴出孑L 406上，以能夠在噴出孔406的內(nèi)部滑動(dòng)的方式配置有通過(guò) 彈簧410—直向上方^皮加載、阻止壓力容器400內(nèi)的^fu體噴出的閥 體408。如圖4所示，在將壓力容器400安裝在壓力調(diào)整器l上時(shí)，插 入件70通過(guò)閥體408一皮4姿壓向上方。由此，將通過(guò)0形圈78密封 的導(dǎo)入筒8的開(kāi)口 76打開(kāi)，力口壓流體以開(kāi)口 76、連接部66的內(nèi)側(cè) 的槽67以及過(guò)濾器64的順序通過(guò)。在壓力容器400的連接初始狀 態(tài)下，調(diào)壓室52內(nèi)的流體壓力4交4氐，所以隔力莫12處于通過(guò)調(diào)壓彈簧36向下方加載的狀態(tài)。因此，密封主殼體4的貫通孔24的O形 圈56向,人貫通孔24向下方離開(kāi)的方向移動(dòng)，所以處于將貫通孔24 的密封解除的狀態(tài)。因此，通過(guò)構(gòu)成流道的所述的通^各67、過(guò)濾器 64、中間室21、貫通孑L 24和軸16c之間、調(diào)壓室52以及套筒50 的流體，從排出孔38向外部、例如未圖示的燃料電池提供。在通常的使用狀態(tài)下，隔膜12相對(duì)于所提供的流體的壓力、 例如900 KPa ~ 1 MPa,通過(guò)調(diào)壓彈簧36將調(diào)壓室52內(nèi)"i殳定為^見(jiàn)定 的壓力。即，在從壓力容器400提供的流體的壓力比應(yīng)該提供的流 體的壓力高時(shí)，調(diào)壓室52內(nèi)的流體4氐抗由調(diào)壓彈簧36產(chǎn)生的加載 力，將隔膜12向上方4妄壓。其結(jié)果，柱塞16的軸16c向上方移動(dòng)， O形圈56密封主殼體4的貫通孑L 24,阻止過(guò)多的加壓流體流入調(diào) 壓室52。嚴(yán)格地講，從加壓流體側(cè)施加在隔膜112上的壓力并不僅 有調(diào)壓室52內(nèi)的壓力，在中間室21內(nèi)施加于包4舌0形圏56的調(diào) 壓閥上的力也進(jìn)行作用。即，由于調(diào)壓閥的投影面積x中間室21內(nèi) 的初級(jí)壓力施加在調(diào)壓閥上，所以上述加壓流體的壓力也會(huì)引起調(diào) 壓閥關(guān)閉或者O形圈56潛入閥座而變形的情況。在調(diào)壓室52內(nèi)的 壓力降低的情況下，通過(guò)調(diào)壓彈簧36的加載力，柱塞16的軸16c 下降而^1夸貫通孔24打開(kāi)，加壓流體能夠再次流入調(diào)壓室52內(nèi)。這樣，隔〗莫12相對(duì)于流體的壓力的變動(dòng)而不斷上下移動(dòng)(才展 動(dòng))。^f旦是，由于其上下移動(dòng)量非常小，例如大約為0.3 mm，所以 所述間隙G即支架14的突出部14b的上面26與蓋殼體6的凸部 28的下面30之間的尺寸大致維持為一定。另外，在表示加壓流體 流動(dòng)的狀態(tài)的圖4(a)中，表示的是O形圏56與主殼體4接觸的 情況，但實(shí)際上，在O形圈56與主殼體4之間具有非常小的間隙， 加壓流體能夠通過(guò)。但是，在由于某種原因，例如壓力容器400的溫度上升、或者 將壓力容器400壓壞等，從壓力容器400提供的流體的壓力變得過(guò)高時(shí)，隔膜12如圖4 (b)所示，以與通常的情況不同的方式工作。 即，雖然通過(guò)O形圈56將貫通孔24密封，^旦由于加壓流體的異常 而施加4交高的供給壓力、例如2 MPa ~ 3 MPa等壓力，柱塞16的軸 16c從中間室21側(cè)被進(jìn)一步壓入上方即調(diào)壓室52側(cè)。此時(shí)的O形 圈56的狀態(tài)如圖5所示。圖5是表示過(guò)度提供高壓流體時(shí)的隔膜12的動(dòng)作狀態(tài)的、將 圖4 (b)的通過(guò)單點(diǎn)劃線包圍的區(qū)域V放大進(jìn)行表示的局部放大 圖。如圖5所示，通過(guò)柱塞16的軸16c向上方移動(dòng)，0形圈56一皮 壓向主殼體4/人而開(kāi)始變形。在圖5所示的狀態(tài)下，0形圈56還 能彈性回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。此時(shí)，所述支架14的突出部14b的上 面26與作為外殼5的一部分的蓋殼體6的凸部28的下面3(M妻觸， 隔月莫12不會(huì)進(jìn)一步向上方變位。由此，防止了 0形圈56石皮損， 或者軸16c /人貫通孑L 24向上方脫離，加壓流體/人中間室21側(cè)漏出 到調(diào)壓室52側(cè)。另夕卜，在0形圏56石皮損時(shí)，調(diào)壓室52與中間室 21成為通過(guò)很小的間隙連通的狀態(tài)，但由于通過(guò)插入件70與O形 圈78將開(kāi)口76密封，所以即使將壓力容器400卸下來(lái)，加壓流體 也不會(huì)乂人開(kāi)口 76漏出到外部。接下來(lái)，參照?qǐng)D6對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的壓力調(diào)整器100 進(jìn)4亍說(shuō)明。圖6表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的壓力調(diào)整器100的剖 面，圖6 (a)表示通常的使用狀態(tài)，圖6 (b)表示壓力容器的壓 力過(guò)度上升時(shí)的狀態(tài)。該壓力調(diào)整器100包括主殼體104，蓋殼 體106，配置在主殼體104與蓋殼體106之間的隔力莫112，夾持隔 月莫112的支架114與柱塞116，具有沖黃向安裝在主殼體104的側(cè)部 上的入口孑L 176的導(dǎo)入筒108，配置在導(dǎo)入筒108內(nèi)的過(guò)濾器164、 彈簧168、連才妄部166以及插入件170。另夕卜，將隔月莫112、支架114 以及片主塞116總稱(chēng)為移動(dòng)體115。另外，通過(guò)主殼體104、蓋殼體 106以及導(dǎo)入筒108，構(gòu)成了外殼105。另外，在圖6中，壓力容器 400省略圖示。在主殼體104上，在與柱塞116相對(duì)應(yīng)的4立置上，與第一實(shí)施 方式同才羊，與主殼體104—體i也向下方突出i殳置有環(huán)習(xí)犬壁158。在 該環(huán)狀壁158的外側(cè)，蓋159例如螺合于環(huán)狀壁158而安裝。由此， 在環(huán);)犬壁158內(nèi)形成有中間室161。另外，在主殼體104上，向側(cè) 面一體地形成有與環(huán)狀壁158同才羊的其他的環(huán)狀壁158，。在該環(huán)狀 壁158，上安裝有第一實(shí)施方式同才羊的導(dǎo)入筒108。另外，導(dǎo)入筒108 內(nèi)的結(jié)構(gòu)以及隔膜112、支撐該隔膜112的支架114、柱塞116的結(jié) 構(gòu)與第一實(shí)施方式相同，所以省略詳細(xì)的i兌明。在主殼體104內(nèi)，形成有/人導(dǎo)入筒108到中間室161、,人中間 室161到調(diào)壓室152的流體的通路(流道)163。而且，在主殼體 104上，在與導(dǎo)入筒108相反的4黃方向上形成有噴嘴140。在噴嘴 140上，形成有與調(diào)壓室152沖目連通的4非出孑L 138。在該第二實(shí)施方式中也一才羊，支架114具有上面126平坦的突 出部(4妻觸部)114b，蓋殼體106的凸部(擋塊部)128的下面130 也形成為平坦的形爿犬。支架114通過(guò)調(diào)壓彈簧136而向下方加載。 在這些上面126與下面130之間，在通常的4吏用4犬態(tài)下形成有間隙 G。在該第二實(shí)施方式中也一樣，在流體的供主會(huì)壓力過(guò)高時(shí)，如圖 6(b)所示，柱塞116的軸116c ^皮推向上方，支架114的突出部 114b的上面126與蓋殼體106的凸部128的下面13(M妻觸。由此， 阻止了隔膜112的過(guò)度的變形。接下來(lái)，參照?qǐng)D7對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的壓力調(diào)整器200 進(jìn)行說(shuō)明。圖7表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的壓力調(diào)整器200的剖 面，圖7 (a)表示通常的使用狀態(tài)，圖7 (b)表示壓力容器的壓 力過(guò)度上升時(shí)的狀態(tài)。該壓力調(diào)整器200具有與第一實(shí)施方式的壓 力調(diào)整器1大致同樣的結(jié)構(gòu)。即，壓力調(diào)整器200以與壓力調(diào)整器 l同樣的配置包括主殼體204,蓋殼體206，配置在兩者之中的隔 膜212,支撐隔膜212的支架214與柱塞216,具有入口孑L 276的導(dǎo)入筒208，過(guò)濾器264、連接部266以及插入件270。另夕卜，將隔 月莫212、支架214以及柱塞216總稱(chēng)為移動(dòng)體215。另外，通過(guò)主 殼體204、蓋殼體206以及導(dǎo)入筒208，構(gòu)成了外殼205。該第三實(shí) 施方式的壓力調(diào)整器200與第一實(shí)施方式的壓力調(diào)整器1最大的不 同點(diǎn)是，排出孔238以及噴嘴24(H皮設(shè)置在主殼體204側(cè)。另外在 圖7中，壓力容器400省略圖示。因此，所述的第一實(shí)施方式的壓 力調(diào)整器1的套筒50在第三實(shí)施方式中沒(méi)有使用。在該第三實(shí)施方式中也一才羊，支架214具有上面226平坦的突 出部(沖妻觸部)214b。另一方面，在蓋殼體206上，形成有向下的 凸4卩(才當(dāng)塊吾卩)228， i玄凸4卩228的下面230也形成為平i旦的形4犬。 在支架214的突出部214b與蓋殼體206的凸部228的外周壓縮i殳 置有調(diào)壓彈簧236。從而，支架214被調(diào)壓彈簧236以規(guī)定的力向 下方加載。在這些上面226與下面230之間也一樣，在通常的4吏用 4犬態(tài)下形成有間隙G。在該第三實(shí)施方式中也一才羊，在受到過(guò)度的 供給壓力時(shí)，如圖7(b)所示，柱塞216^皮推向上方，即隔膜212 向上方移動(dòng)。由此，支架214的突出部214b的上面226與蓋殼體 206的凸部228的下面230接觸，從而阻止了隔膜212的過(guò)度的變 形。接下來(lái)，參照?qǐng)D8以及圖9,對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的支架 14的突出部14b和蓋殼體6的凸部28的二個(gè)變形例進(jìn)行說(shuō)明。圖 8是表示第一實(shí)施方式的支架14的突出部14b與蓋殼體6的凸部 28的第一變形例的局部放大剖視圖；圖9是表示第一實(shí)施方式的支 架14的突出部14b與蓋殼體6的凸部28的第二變形例的局部》文大 剖一見(jiàn)圖。在圖8中，壓力調(diào)整器500的支架514包括圓—反狀的平 板部514a，和在上下方向上突出設(shè)置在該平板部514a的中央的軸 514c。該軸514c的下部形成螺纟丈形狀，與4主塞516螺合。在平寺反部 514a上形成有以與軸514c同軸的方式向上突出i殳置的環(huán)狀的突出部(接觸部)514b。在該突出部514b內(nèi)，形成有收納調(diào)壓彈簧536 的if不一大沖曹即凹陷吾卩514d 。另一方面，在蓋殼體506上，在與突出部514b相對(duì)應(yīng)的位置 上形成有向上方突出的4妻受部506e，在該4妾受部506e內(nèi)形成有4文 納調(diào)壓彈簧536的另一個(gè)環(huán)狀槽即凹陷部506f。調(diào)壓彈簧536，被 配置在4妾受部506e內(nèi)的凹陷部506f與支架514的突出部514b的凹 陷部514d之間，經(jīng)由支架514以夫見(jiàn)定的壓力對(duì)隔力莫512向下方加 載。在該第一變形例中，在流體的供鄉(xiāng)會(huì)壓力過(guò)大時(shí)，突出部514b 的前端(即上面526)與蓋殼體506的與前端526相對(duì)應(yīng)的內(nèi)面(擋 塊部)506g相4妄觸。在上面526與內(nèi)面506g之間，在通常狀態(tài)下 形成有間隙G。另外，將隔膜512、支架514以及柱塞516總稱(chēng)為 移動(dòng)體515。接下來(lái)，參照?qǐng)D9對(duì)第二變形例進(jìn)行說(shuō)明。在壓力調(diào)整器600 中，支架614具有與第一變形例大致同4羊的結(jié)構(gòu)。即，支架614在 其中央具有向上的軸(4妄觸部)614b。另一方面，在蓋殼體606的 與第一變形例同才羊的4妄受部606e的環(huán)狀槽即凹陷部606f內(nèi)，與軸 614b相對(duì)向下突出i殳置有凸部(擋塊部)628。凸部628的下面630 下垂到軸614b的上面626的附近，在其與上面626之間形成有夫見(jiàn) 定的間隙G。在該第二變形例的情況下，通過(guò)過(guò)度的供給壓力，支 架614的突出部614b的上面626與蓋殼體606的凸部628的下面 63(U妻觸。在該變形例中也一樣，支架614、隔月莫612以及柱塞616 合在一起成為移動(dòng)體615。接下來(lái)，作為所述第三實(shí)施方式的壓力調(diào)整器200的變形例， 參照?qǐng)D10對(duì)壓力調(diào)整器700的支架714進(jìn)^亍"i兌明。圖IO是表示第 三實(shí)施方式的支架的變形例的局部放大剖視圖。壓力調(diào)整器700具 有與第三實(shí)施方式的壓力調(diào)整器200同樣的結(jié)構(gòu)。與壓力調(diào)整器200 不同點(diǎn)是支架714的形狀不同。即，支架714為圓一反狀，在中央具有陰螺紋714c,并且與陰螺玟714c同心i也形成有朝向上方的環(huán)習(xí)犬 才曹714e。陰螺故714c與形成在4主塞716的軸716b上的陽(yáng)螺鄉(xiāng)丈717 相螺合。在環(huán)狀槽714e上，配置有調(diào)壓彈簧736。另一方面，在蓋 殼體706上，與支架714相對(duì)，形成有具有收納在調(diào)壓彈簧736內(nèi) 的直徑的凸部(擋塊部)728。在該凸部728的下面730與支架714 的上面726之間，形成有間隙G。從而在供給壓力過(guò)高時(shí)，支架714 的上面726與凸部728的下面730相4妄觸。此時(shí)4妄觸部為支架714 本身。在該變形例中也一樣，支架714、隔膜712以及柱塞716合 在一起成為移動(dòng)體715。在對(duì)所述第一至第三各實(shí)施方式以及第三實(shí)施方式的變形例 中所使用的調(diào)壓彈簧進(jìn)行觀察時(shí)，調(diào)壓彈簧36、 136、 236、 736分 別被配置在突出部14b與凸部28的外側(cè)、突出部114b與凸部128 的外側(cè)、突出部U妄觸部)214b與凸部228的外側(cè)，都4吏用線徑專(zhuān)交 粗且全長(zhǎng)較短的彈簧。另一方面，在第一實(shí)施方式的第一以及第二 變形例的調(diào)壓彈簧536、 636中，4吏用線徑壽交細(xì)且全長(zhǎng)4交長(zhǎng)的彈簧。 一4殳來(lái)說(shuō)，在前者的形狀即短粗的調(diào)壓彈簧中，彈簧常數(shù)較大，在 后者的形狀即細(xì)長(zhǎng)的調(diào)壓彈簧中，彈簧常數(shù)較小。在彈簧常數(shù)較小 的彈簧的情況下，能夠減小在隔膜的上下變位位置上施加在隔膜上的載荷的變動(dòng)，能夠?qū)⒄{(diào)壓室側(cè)的次級(jí)壓力設(shè)定為較寬的范圍。但 是，如果不需要將調(diào)壓室側(cè)的次級(jí)壓力設(shè)定為較寬的范圍，則通過(guò) 使用短粗的調(diào)壓彈簧，能夠減小壓力調(diào)整器的上下方向的尺寸。對(duì) 于將各實(shí)施方式中的調(diào)壓彈簧36 i殳為怎樣的形狀，可以適當(dāng)i殳定 以提供燃料，例如滿足燃料電池的主體側(cè)所要求的次級(jí)壓力。因此， 在圖9、圖10所示的第一以及第二變形例也一才羊，可以分別在突出 部514b、 614b的夕卜側(cè)，在其與蓋殼體506、 606之間配置彈簧常數(shù) 較大的短粗的調(diào)壓彈簧36。上面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行了說(shuō)明，但在將壓力容器 400安裝在壓力調(diào)整器1、 100、 200上時(shí)，需要用于維持安裝狀態(tài)的某種固定裝置。作為該裝置，可以是以下述方式配置的壓縮螺旋彈簧、板簧的等彈簧部件(未圖示)僅通過(guò)彈簧，向壓力調(diào)整器 對(duì)壓力容器400進(jìn)行加載?；蛘?，也可以是本發(fā)明申請(qǐng)人在平成16 年9月14日申請(qǐng)的"調(diào)壓裝置"(特愿2004-266463 )中所公開(kāi)的 固綁機(jī)構(gòu)即固定裝置。另外，作為固定裝置可以考慮各種結(jié)構(gòu)，但 由于不是本發(fā)明的主旨，所以-洋細(xì)的i兌明乂人略。
權(quán)利要求
1.一種壓力調(diào)整器，包括，外殼其具有提供初級(jí)壓力的加壓流體的入口孔以及排出減壓后的次級(jí)壓力的加壓流體的排出孔，并且在內(nèi)部形成有從所述入口孔到所述排出孔的流道；以及調(diào)壓機(jī)構(gòu)，配置在所述流道的中途，將所述初級(jí)壓力減壓到所述次級(jí)壓力；所述壓力調(diào)整器其特征在于所述調(diào)壓機(jī)構(gòu)具有根據(jù)所述流體的壓力的變動(dòng)而變位且包括隔膜的移動(dòng)體；所述移動(dòng)體具有在所述初級(jí)壓力過(guò)大時(shí)與所述外殼的一部分相接觸從而阻止所述移動(dòng)體的過(guò)度的變位的接觸部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力調(diào)整器，其特征在于所述移動(dòng)體 具有,人面對(duì)所述隔膜的所述流道的第一面和與其相反側(cè)的第 二面這兩個(gè)面協(xié)作夾持該隔膜的二個(gè)部件，并且所述一妄觸部形 成在向具有該二個(gè)部件的所述移動(dòng)體的所述第二面?zhèn)韧怀龅?部分上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力調(diào)整器，其特征在于在所述部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~3中的任意一項(xiàng)所述的壓力調(diào)整器，其特征 在于所述4妻觸部為與所述外殼的內(nèi)壁相對(duì)并突出的突出部。
全文摘要
一種壓力調(diào)整器，其不會(huì)因加壓流體的過(guò)大的初級(jí)壓力而破損，且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、可信性較高，另外能夠通過(guò)壓力調(diào)整器單體保護(hù)調(diào)壓機(jī)構(gòu)。該壓力調(diào)整器包括，外殼(5)，其具有提供初級(jí)壓力的加壓流體的入口孔(76)以及排出減壓后的次級(jí)壓力的加壓流體的排出孔(38)，并且在內(nèi)部形成有從入口孔(76)到排出孔(38)的流道；以及調(diào)壓機(jī)構(gòu)，其被配置在流道的中途，將初級(jí)壓力減壓到次級(jí)壓力。調(diào)壓機(jī)構(gòu)具有根據(jù)流體的壓力的變動(dòng)而變位且包括隔膜(12)的移動(dòng)體。移動(dòng)體具有在初級(jí)壓力過(guò)大時(shí)與外殼(5)的一部分相接觸從而阻止移動(dòng)體的過(guò)度的變位的接觸部(14b)。
文檔編號(hào)G05D16/06GK101218552SQ20068002460
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月25日
發(fā)明者中村保昭, 小見(jiàn)山聰, 廣富光男, 臼井秀人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東海