[发明专利]空心提升阀

说明书

技术领域

本发明涉及在从提升阀的伞部到轴部形成的空心部装填了冷却材料的空心提升阀。

背景技术

在下述专利文献1、2等中，记载了如下的空心提升阀：从在轴端部一体地形成了伞部的提升阀的伞部到轴部形成了空心部，与阀的母材相比热传导率高的冷却材料（例如，金属钠，熔点约98℃）与惰性气体一起被装填在空心部。

由于阀的空心部从伞部内向轴部内延伸，与其相应地能在空心部装填多量的冷却材料，所以能提高阀的热传导性（以下称为阀的吸热效果）。

即，通过发动机的驱动，燃烧室成为高温，但如果燃烧室的温度过高，则产生爆震而不能得到规定的发动机输出，导致燃料费用的恶化（发动机的性能的下降）。因此，为了降低燃烧室的温度，作为使在燃烧室中产生的热经阀积极地进行热传导的方法（提高阀的吸热效果的方法），将冷却材料与惰性气体一起装填在空心部的各种各样的空心阀已被提出。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：WO2010/041337

专利文献2：日本特开2011-179328

发明内容

发明所要解决的课题

在以往的装入制冷剂的空心提升阀中，伞部内的圆盘状大径空心部和轴部内的直线状小径空心部之间的连通部由光滑的曲线区域（内径渐渐地变化的过渡区域）构成，但是被认为是因为此连通部是光滑地连续的形状，所以在阀的开闭动作（阀的向轴向的往复动作）时冷却材料（液体）能与封入气体一起在大径空心部和小径空心部之间顺利地移动，阀的吸热效果上升。

发明者，为了验证阀的吸热效果，如图9所示，对实心阀A、在形成在轴部的空心部装填了冷却材料的空心阀B、在从轴部到伞部形成的空心部装填了冷却材料的空心阀C的3个类型进行了验证吸热效果的实验，得到了图4、5所示的结果。另外，在图9所示的阀B、C的空心部，一起封入了作为冷却材料的金属钠和氩气体。另外，空心阀B是在设置于伞部侧的轴部的空心部装填了冷却材料之后，将轴端部侧通过摩擦压接进行了一体化（符号b1表示轴接位置）的结构，空心阀C是在伞部的空心部装填了冷却材料之后，将盖焊接在空心部的开口部的结构。

详细地讲，在将阀A、B、C的各自组装在汽车用发动机上，进行规定时间的暖机运转（渐渐地提高转速）之后，在以规定的转速继续高负荷运转（节流阀全开运转）规定时间之后，由硬度法测定了阀的表面温度。

图4是表示阀的轴向的表面温度（正确地讲，是从表面到0.5mm的深度的温度）分布的图，在阀A、B、C任一种情况下，都表示表面温度T从伞部的面部位置渐渐地上升，从最高温度（Tmax）渐渐地下降的特性。阀A的温度分布，由圆角部的轴端侧附近成为最高温度（Tmax）并以此最高温度（Tmax）为顶点的大致二次曲线表示。阀B的温度分布也由以最高温度（Tmax）为顶点的大致二次曲线表示，但成为最高温度（Tmax）的位置向伞部侧转移，并且与阀A相比整体上温度低。阀C的温度分布，成为最高温度（Tmax）的位置进一步向伞部侧转移，并且与阀B相比整体上温度低。

详细地讲，在阀B和阀C中，在靠近面部外侧的温度没有多大的差，但在靠近面部内侧的温度出现差，并且温度减少地转变的最高温度（Tmax）位置，在空心阀B中，是处于与轴部的圆角部有关的位置，与此相对，在空心阀C中，是处于伞部和轴部之间的圆角部的大致中央部附近。

另外，图5是表示阀伞表（伞部底面）的直径方向的温度分布的图，在阀A、B、C任一种情况下，都表示阀伞表（伞部底面）的中心的温度T最高，温度T随着离开伞表中心而下降的特性。在阀A、B中，阀伞表（伞部底面）的中心成为最高温度（Tmax），与此相对，在空心阀C中，阀伞表（伞部底面）中央部的规定范围成为最高温度（Tmax），并且特别是，最高温度（Tmax）与阀A、B相比，下降得大。

这样，可知与实心阀A相比，将冷却材料装填在空心部的空心阀B、C，在吸热效果（热传导性）上优良，冷却材料的装填量多的空心阀C在吸热效果（热传导性）上最优良。

而且，为了确认空心阀C在吸热效果（热传导性）上优良的理由，使用计算机模拟解析了空心阀C在进行开闭动作（在轴向往复动作）时的冷却材料的动作，确认了在大径空心部和小径空心部之间冷却材料（液体）顺利地移动。

即，被推定为：在空心阀C中，因为大径空心部和小径空心部之间的连通部是光滑地连续的形状，所以与阀的开闭动作一致地在大径空心部和小径空心部之间冷却材料（液体）顺利地移动，提高了吸热效果（热传导性）。

在此，发明者考虑了不能进一步提高吸热效果（热传导性）吗？