[发明专利]减压阀

说明书

本发明提供了一种减压阀，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。

技术领域

本发明涉及减压阀。

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——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——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No.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。

发明内容

本发明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。

本发明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——即，流动通道横截面面积保持恒定——的第二区域，抑制了在流体膨胀时发生湍流。