流量调整阀的制作方法

本发明涉及在用于向燃料电池汽车(fcv)的罐填充氢的填充装置等中适合使用的流量调整阀。

背景技术：

1、作为近年来的环境问题的对策之一，活跃地进行着以氢气为燃料的fcv及与其相关联的设备的开发。要想促进fcv的普及，需要能够对fcv稳定地填充氢气的装置。申请人已经提出了这样的氢填充装置(例如专利文献1)，在该氢填充装置中，公开了介装于氢供给配管且基于控制装置的信号来进行氢的流量控制的流量调整阀。

2、另外，作为流量调整阀，例如提出了具备将形成于主体的流入口和流出口连通的流路、形成于该流路的阀座、与阀座抵接/分离而将流路连通/切断的阀芯及使阀芯移动的致动器的流量调整阀(参照专利文献2)。在该流量调整阀中，致动器的步进马达的旋转轴与滚珠丝杠连接，该滚珠丝杠配设于在筒状的上部罩内能够上下移动地设置的滑块，利用所述滚珠丝杠将步进马达的旋转运动变换为滑块的直线运动。通过该构成，即使在工作流体为高压的情况下也能够可靠地进行开闭控制。

3、但是，在上述的流量调整阀中，在阀芯离开阀座的瞬间流路截面积急剧地增加而流量增加，因此，在尤其要求使小流量的氢流动的情况下，阀开度或流量的控制困难。在此，通过缩小流量，能够高精度地控制流量，但在氢等气体燃料的填充时，存在想要尽早使填充结束这一请求，因而，要求以大流量进行填充。在小流量时也能够进行高精度的控制且能够响应大流量的气体燃料供给的请求的流量调整阀还未提出。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2021－139390号公报

7、专利文献2：日本特开2021－196001号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、本发明鉴于上述的以往技术的问题点而提出，目的在于提供在小流量时也能够进行高精度的控制且能够进行大流量的气体燃料等的供给的流量调整阀。

3、用于解决课题的手段

4、本发明的流量调整阀30的特征在于，具备：主体2，具有小径流路3a、与小径流路3a连续的锥状流路3at及与锥状流路3at连续的大径流路3b；轴体(shaft)1，具有能够从主体2的大径流路3b侧向小径流路3a插入的小径顶端部1a和与小径顶端部1a连续的锥部1at；开度调整用旋转构件4；及变换机构5，该变换机构5将开度调整用旋转构件4的旋转变换为轴体1的轴线方向的移动，在轴体1的小径顶端部1a插入到主体2的小径流路3a时，在小径顶端部1a的外周面与小径流路3a的内周面之间形成间隙δ，轴体1的锥部1at的外周面和主体2的锥状流路3at的内周面构成为能够卡合。

5、在上述流量调整阀30中，优选的是，变换机构5具备形成于开度调整用旋转构件4的内螺纹4c与形成于轴体1的外螺纹1c螺合的螺合部5a。

6、另外，优选的是，流量调整阀30具备防止在使开度调整用旋转构件4旋转时轴体1与开度调整用旋转构件4共转的共转防止机构6(共转防止构件6a和共转防止螺栓6b)。

7、而且，优选的是，流量调整阀30具备使轴体1向小径顶端部1a侧移动的开度快速调整构件(开度快速调整按钮)7。

8、发明效果

9、根据具备上述的构成的本发明的流量调整阀30，与小径顶端部1a相邻的锥部1at构成阀芯，与形成于主体2的小径流路3a相邻的锥状流路3at构成阀座，通过锥部1at的外周面与锥状流路3at的内周面卡合，阀30被封闭，通过锥部1at的外周面从锥状流路3at的内周面离开，阀30打开。

10、在此，在小径顶端部1a的外周面与小径流路3a的内周面之间存在间隙δ。在流量调整阀30打开的状态下，在小径顶端部1a插入于小径流路3a内的情况下，气体燃料在间隙δ中流动。间隙δ微小，若气体燃料在间隙δ中流动的距离(轴体轴向长度lt)长，则流路阻力大，气体燃料流量变小，若距离短，则流路阻力变小，气体燃料的流量变大。

11、根据本发明，通过调整气体燃料在间隙δ中流动的长度、即小径顶端部1a向小径流路3a内插入的长度，能够准确地微调经由间隙δ而流动的气体燃料的流量。

12、另外，由于设置有将开度调整用旋转构件4的旋转变换为轴体1的轴线方向移动的变换机构5，所以能够使开度调整用旋转构件4旋转而使轴体1在轴向上移动，调整小径顶端部1a向小径流路3a内插入的长度lt、即气体燃料在间隙δ中流动的距离。该机构构成将螺纹的旋转变换为螺纹的轴线方向移动的机构，因此，即使开度调整用旋转构件4的旋转量大，轴体轴线方向的移动量也不变大，能够进行轴体轴线方向的移动量的微调。

13、在气体燃料在间隙δ中流动的情况下，间隙δ的流路阻力大，因此气体燃料为小流量，小流量区域的微调容易且可靠地进行。另外，即使锥部1at从锥状流路3at离开，气体燃料也在流路阻力大的间隙δ中流动。因而，根据本发明的流量调整阀30，可防止在开放的瞬间大量的气体燃料流动。

14、在此，从本发明的流量调整阀30封闭的状态起、经由小流量的氢经由间隙δ而流动的状态到氢流量快速地增加的状态为止，通过小径顶端部1a向从小径流路3a脱离的方向移动而执行流量调整。因而，根据本发明，封闭状态→小流量的状态→大流量的状态的转变通过使小径顶端部1a向从小径流路3a脱离的方向移动的操作而连续地进行。因而，根据流量调整阀30，在开阀时，氢以少的流量流动，流量逐渐增加，在某状态(图9所示的状态)以后，流量快速地增加。

15、在气体燃料的填充时，若应该填充气体燃料的容器(25：例如fcv的氢罐)与气体燃料供给罐21的差压减小，则需要将气体燃料供给罐切换为超高压罐22。在切换为超高压罐22时，需要减小流量调整阀30的开度而减小气体燃料的流量。

16、在本发明中，若具备开度快速调整构件(开度快速调整按钮)7，则通过将开度快速调整构件7向轴体轴向的流路调整部10侧按压(图4的区域lc)，能够使轴体1整体与在基部1b处螺合的开度调整旋钮(dial)4一起向轴体轴向的流路调整部10侧移动。其结果，小径顶端部1a向小径流路3a插入的长度变长，流路阻力变大，因此来自流量调整阀30的流量变小(图4的区域ld)。即，根据本发明，通过将开度快速调整构件7向轴体轴向的流路调整部10侧按压，能够急剧地减小来自流量调整阀30的流量而安全且顺畅地进行气体燃料供给罐的更换。

技术特征：

1.一种流量调整阀，其特征在于，具备：

2.根据权利要求1所述的流量调整阀，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的流量调整阀，其特征在于，

4.根据权利要求1、2或3所述的流量调整阀，其特征在于，

技术总结提供在小流量时能够进行高精度的控制且能够进行大流量的气体燃料供给的流量调整阀。本发明的流量调整阀具备：主体，具有小径流路、与小径流路连续的锥状流路及与锥状流路连续的大径流路；轴体，具有能够从主体的大径流路侧向小径流路插入的小径顶端部和与小径顶端部连续的锥部；开度调整用旋转构件；及变换机构，该变换机构将开度调整用旋转构件的旋转变换为轴体的轴线方向的移动，在轴体的小径顶端部插入到主体的小径流路时，在小径顶端部的外周面与小径流路的内周面之间形成间隙，轴体的锥部的外周面和主体的锥状流路的内周面构成为能够卡合。技术研发人员：竹泽正浩受保护的技术使用者：株式会社龙野技术研发日：技术公布日：2024/10/17