Druckreduzierventil

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Druckreduzierventil oder Druckminderventil, das dafür verwendet wird, ein Hochdruckfluid, wie beispielsweise ein Hochdruckgas, zu dekomprimieren.

Im Stand der Technik ist als eine Technik für diese Art von Ventil beispielsweise ein Hochdruckregler bekannt, wie er in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nummer 2010-533268 (JP2010-533268JP-A-2010-533268A) beschrieben ist. Wie es in der in 7 gezeigten Schnittansicht dargestellt ist, umfasst ein Hochdruckregler 61 ein Gehäuse 62 sowie einen Einlass 63 und einen Auslass 64, die an einem axialen Ende bzw. dem anderen axialen Ende des Gehäuses 62 vorgesehen sind. Ein Kolben 65 ist in dem Gehäuse 62 in einem axial beweglichen Zustand vorgesehen. Eine Stange 65a erstreckt sich axial von dem Kolben 65 zu dem Einlass 63 hin. Ein in dem Gehäuse 62 zusammen mit der Stange 65a ausgebildetes Schiebeteil 66 ist dafür ausgelegt, sich zu verschieben. Ein Ventilelement 67 ist an einem führenden Ende der Stange 65a vorgesehen. Ein Ventilsitz 68 ist dafür ausgelegt, es dem Ventilelement 67 zu ermöglichen, auf diesem in dem Gehäuse 62 zu sitzen. Eine Ventilkammer 69 ist stromabwärts von dem Ventilsitz 68 um das Ventilelement 67 herum ausgebildet. Ein Durchgang 65b wird durch die Stange 65a und den Kolben 65 festgelegt, damit Fluid von der Ventilkammer 69 zu der stromabwärts gelegenen Seite des Kolbens 65 strömen kann. Eine Feder 70 drückt den Kolben 65 und die Stange 65a in eine Richtung, um das Ventilelement 67 von dem Ventilsitz 68 zu trennen. Eine Drucksteuerkammer 71 ist zwischen dem Kolben 65 und dem Gehäuse 62 an der stromabwärts gelegenen Seite des Kolbens 65 vorgesehen. Schließlich ist ein Abdichtungselement 72 in dem Schiebeteil 66 vorgesehen. Dieses Abdichtungselement 72 ist stromabwärts von der Ventilkammer 69 und stromaufwärts von der Drucksteuerkammer 71 angeordnet. Dieser Hochdruckregler 61 ist derart aufgebaut und ausgelegt, dass das Hochdruckfluid (beispielsweise Wasserstoffgas), das durch den Einlass 63 eingeführt worden ist, über den Durchgang 65b zwischen dem Ventilelement 67 und dem Ventilsitz 68 zu der Drucksteuerkammer 71 strömen kann, wobei, wenn der Fluiddruck in der Drucksteuerkammer 71 mit der Druckkraft der Feder 70 im Gleichgewicht ist, das Hochdruckfluid dekomprimiert wird und dann durch den Auslass 64 ausströmt.

Wenn in dem in der JP2010-533268JP-A-2010-533268A beschriebenen Hochdruckregler 61 jedoch ein Hochdruckfluid plötzlich von dem Einlass 63 in die Ventilkammer 69 strömt, besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass der Druck des Fluids auf das Schiebeteil 66 aufgebracht wird. Dieses Aufbringen des Drucks resultiert in einem plötzlich auf das Abdichtungselement 72 wirkenden hohen Druck, wodurch die Möglichkeit besteht, dass das Abdichtungselement 72 deformiert wird und zerbricht, was zu einer Verschlechterung seiner Abdichtungsfunktion führt. Wenn sich die Abdichtungsfunktion verschlechtert, kann ein Teil des Fluids nach außen austreten. Bei einigen Arten von Fluiden ist eine Leckage des Fluids problematisch, und daher ist es ein sehr kritischer Aspekt, die Abdichtungsfunktion des Abdichtungselements 72 sicherzustellen.

Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben geschilderten Umstände gemacht. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe und der Zweck zugrunde, ein Druckreduzierventil oder Druckminderventil zu schaffen, das dafür aufgebaut und ausgelegt ist, ein Brechen oder eine Beschädigung eines Abdichtungselements in einem Schiebeteil einer Stange zu verhindern, so dass seine abdichtende Funktion sichergestellt wird.

Um das oben genannte Ziel zu erreichen und die genannte Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein Druckreduzierventil oder Druckminderventil gemäß Patentanspruch 1. Demnach wird ein Druckreduzierventil geschaffen, das folgende Merkmale aufweist: ein Gehäuse; einen Einlass und einen Auslass, die an einem axialen Ende bzw. dem anderen axialen Ende des Gehäuses angeordnet sind; einen Kolben, der in einem axial beweglichen Zustand in dem Gehäuse angeordnet ist; eine Stange, die sich axial von dem Kolben zu dem Einlass hin erstreckt; ein Stangenschiebeteil, entlang dem sich die dafür ausgelegte Stange in Bezug auf das Gehäuse verschieben kann; ein Ventilelement, das an einem führenden Ende der Stange vorgesehen ist; einen Ventilsitz, der dafür ausgelegt ist, mit dem Ventilelement in dem Gehäuse besetzt zu werden; eine Ventilkammer, die stromabwärts von dem Ventilsitz um das Ventilelement herum ausgebildet ist; eine Drucksteuerkammer, die an einer stromabwärts gelegenen Seite des Kolbens zwischen dem Kolben und dem Gehäuse vorgesehen ist, um mit dem Auslass zu kommunizieren; einen Durchgang, der in der Stange und dem Kolben ausgebildet ist, damit Fluid von der Ventilkammer zu der Drucksteuerkammer strömen kann; eine Feder, die dafür ausgelegt ist, den Kolben und die Stange in einer Richtung zu drücken, um das Ventilelement von dem Ventilsitz zu trennen; und ein Abdichtungselement, das an dem Stangenschiebeteil vorgesehen ist; wobei das Druckreduzierventil derart aufgebaut, angeordnet und ausgelegt ist, dass das von dem Einlass eingeführte Fluid zwischen dem Ventilelement und dem Ventilsitz über den Durchgang in die Drucksteuerkammer strömt, wobei das Fluid dekomprimiert wird und dann aus dem Auslass ausströmt, wenn der Fluiddruck in der Drucksteuerkammer mit der Druckkraft der Feder im Gleichgewicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckreduzierventil des Weiteren ein Verengungselement aufweist, das stromaufwärts von dem Abdichtungselement angeordnet ist, um einen Abstand oder Zwischenraum zwischen dem Stangenschiebeteil und dem Gehäuse zu verengen. Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Beschädigung oder ein Brechen des Abdichtungselements in dem Schiebeteil der Stange des Druckreduzierventils verhindert, wodurch die abdichtende Funktion des Abdichtungselements sichergestellt wird. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

1 ist eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Druckreduzierventils in einer ersten Ausführungsform;

2 ist eine perspektivische Ansicht eines Verschleißrings in der ersten Ausführungsform;

3 ist ein Diagramm, das Veränderungen des Drucks in jedem Teil darstellt, wenn ein Einströmdruck auf eine Ventilkammer eines Druckreduzierventils in der ersten Ausführungsform aufgebracht wird;

4 ist eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Druckreduzierventils in einer zweiten Ausführungsform;

5 ist eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Druckreduzierventils in einer dritten Ausführungsform;

6 ist eine perspektivische Ansicht eines Verschleißrings in einer anderen Ausführungsform; und

7 ist eine Schnittansicht eines Druckreduzierventils aus dem Stand der Technik.

Eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckreduzierventils oder Druckminderventils wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail erläutert.

1 ist eine Schnittansicht eines Druckreduzierventils 1 der vorliegenden Ausführungsform. Dieses Druckreduzierventil 1 umfasst ein Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 umfasst ein Rumpfteil 3 aus Metall, ein einlassseitiges Teil 5 aus Metall, das mit einem Einlass 4 versehen und an einem axialen Ende (einem unteren Ende in 1) des Gehäuses 2 angeordnet ist, sowie ein auslassseitiges Teil 7 aus Metall, das mit einem Auslass 6 versehen und an dem anderen axialen Ende (einem oberen Ende in 1) des Gehäuses 2 angeordnet ist. Das einlassseitige Teil 5 und das auslassseitige Teil 7 sind jeweils mittels Schrauben 8 an dem Rumpfteil 3 befestigt.

Das Rumpfteil 3 ist in einer hohlen zylindrischen Form ausgebildet, wobei ein axial beweglicher Metallkolben 9 innerhalb des Teils 3 vorgesehen ist. An einem axialen Ende (an einer unteren Seite in 1) des Kolbens 9 ist integriert oder einstückig eine sich axial zu dem Einlass 4 hin erstreckende Stange 9a ausgebildet. Diese Stange 9a hat einen äußeren Durchmesser, der an ihrem führenden Endteil kleiner ist als an ihrem proximalen Endteil. In dem Rumpfteil 3 ist ein Kolbenschiebeteil 10 (ein in 1 mit einem strichpunktierten elliptischen Kreis angegebenes Teil) an der Stelle ausgebildet, an der sich eine Umfangsfläche des Kolbens 9 in Bezug auf das Teil 3 verschiebt, und ein Stangenschiebeteil 11 (ein in 1 mit einem strichpunktierten elliptischen Kreis angegebenes anderes Teil) ist an der Stelle ausgebildet, an der sich eine Umfangsfläche der Stange 9a in Bezug auf das Teil 3 verschiebt.

Ein führendes Ende der Stange 9a ist mit einem Ventilelement 12 versehen, das eine sich verjüngende Form hat, die sich zu seinem Spitzenende hin verjüngt. In einer dem Ventilelement 12 entsprechenden Art und Weise wird ein Ventilsitz 13, auf dem sich das Spitzenende des Ventilelements 12 absetzen kann (wodurch sich das Ventil schließen kann), zwischen dem Rumpfteil 3 und dem einlassseitigen Teil 5 gehalten. Der Ventilsitz 13 hat in seiner Mitte ein ringförmiges Ventilloch und ist gesondert von den Teilen 3 und 5 aus einem Harz hergestellt. In dem Rumpfteil 3 ist eine Ventilkammer 4 stromabwärts von dem Ventilsitz 13 und um das Ventilelement 12 herum ausgebildet.

Das einlassseitige Teil 5 ist mit einem einlassseitigen Durchgang 5a ausgebildet, der mit dem Einlass 4 kommuniziert. An einer dem Einlass 4 gegenüberliegenden Seite weist der einlassseitige Durchgang 5a einen gestuften Abschnitt 5b auf, durch den sein Durchgangsdurchmesser in einer stufenartigen Weise verändert wird. Dieser gestufte Abschnitt 5b ist mit einem Metallgewebefilter 15 ausgebildet, um Fremdkörper in dem Fluid aufzufangen, sowie mit einer Metallbuchse 16, um den Filter 15 zu halten. Die Buchse 16 wird zwischen dem Filter 15 und dem Ventilsitz 13 gehalten. Der Ventilsitz 13 wird zwischen dem Rumpfteil 3 und dem einlassseitigen Teil 5 gehalten, wie oben erwähnt, und somit wird der Filter 15 über die Buchse 16 gegen den gestuften Abschnitt 5b gedrückt.

Eine Drucksteuerkammer 17 ist zwischen dem Kolben 9 und dem auslassseitigen Teil 7 an einer stromabwärts gelegenen Seite (an einer oberen Seite in 1) des Kolbens 9 vorgesehen. Des Weiteren ist eine Luftkammer 18, die mit Luft in Verbindung steht, in einem hohlen Abschnitt des Rumpfteils 3 an einer stromaufwärts gelegenen Seite (an einer unteren Seite in 1) des Kolbens 9 vorgesehen. Das Rumpfteil 3 hat an seinem äußeren Umfang eine Entlüftung 3a, damit die Luftkammer 18 mit Luft in Verbindung treten kann. Diese Entlüftung 3a ist mit einem Filterelement 19 versehen. Das auslassseitige Teil 7 weist einen auslassseitigen Durchgang 7a auf, der mit dem Auslass 6 in Verbindung steht. Die Drucksteuerkammer 17 steht über den auslassseitigen Durchgang 7a mit dem Auslass 6 in Verbindung. Das auslassseitige Teil 7 ist des Weiteren mit einem Entlastungsventil 20 versehen. Dieses Entlastungsventil 20 ist dafür ausgelegt, den Druck nach außen abzulassen, wenn sich der Druck in der Drucksteuerkammer 17 übermäßig erhöht. Ein Einlass des Entlastungsventils 20 steht über einen Durchgang 7b mit dem auslassseitigen Durchgang 7a in Verbindung.

Ein Kolbendurchgang 9b ist in radialen Mittelteilen der Stange 9a und des Kolbens 9 ausgebildet, damit Fluid von der Ventilkammer 14 zu der Drucksteuerkammer 17 strömen kann. Dieser Kolbendurchgang 9b steht über eine Vielzahl von Löchern in der Umgebung des Ventilelements 12 mit der Ventilkammer 14 in Verbindung. Die Luftkammer 18 des Rumpfteils 3 ist mit einer Feder 21 versehen, um den Kolben 9 und die Stange 9a in einer Richtung zu drücken, um das Ventilelement 12 von dem Ventilsitz 13 zu trennen.

In dem Stangenschiebeteil 11 ist eine erste Lippendichtung 22 an einem äußeren Umfang der Stange 9a vorgesehen. Diese Lippendichtung 22 ist im Schnitt in einer V-Form ausgebildet und passt in eine Umfangsnut 9c, die an dem äußeren Umfang der Stange 9a ausgebildet ist. Die erste Lippendichtung 22 ist aus Gummi hergestellt und entspricht einem Beispiel eines Abdichtungselements. In dem Kolbenschiebeteil 10 ist darüber hinaus eine zweite Lippendichtung 23 an einem äußeren Umfang des Kolbens 9 vorgesehen. Diese Lippendichtung 23 passt in eine Umfangsnut 9d, die an dem äußeren Umfang des Kolbens 9 ausgebildet ist. Die zweite Lippendichtung 23 ist aus Gummi hergestellt und entspricht einem Beispiel eines zweiten Abdichtungselements.

Das Druckreduzierventil 1, das wie oben beschrieben aufgebaut und ausgelegt ist, ist so aufgebaut und ausgelegt, dass das durch den Einlass 4 eingeführte Fluid zwischen dem Ventilelement 12 und dem Ventilsitz 13 über den Kolbendurchgang 9 zu der Drucksteuerkammer 17 strömt, wobei das Fluid dekomprimiert wird und dann aus dem Auslass 6 ausströmt, wenn der Fluiddruck in der Drucksteuerkammer 17 im Gleichgewicht mit der Druckkraft der Feder 21 ist.

In dem Stangenschiebeteil 11 ist ein erster Verschleißring oder Spaltring 31 zum Verengen eines Abstands oder Zwischenraums des Schiebeteils 11 stromaufwärts von der ersten Lippendichtung 22 an dem äußeren Umfang der Stange 9a vorgesehen. Der erste Verschleiß- oder Spaltring 31 ist in einer C-Form ausgebildet und passt in eine Umfangsnut 9e, die an dem äußeren Umfang der Stange 9a gebildet ist. Der erste Verschleiß- oder Spaltring 31 entspricht einem Beispiel eines Verengungselements. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Verschleiß- oder Spaltrings 31. Wie in 2 dargestellt ist, ist ein Schnittteil 31a des Verschleiß- oder Spaltrings 31 derart schräg geschnitten, dass sich beide Endflächen gegenüberliegen.

In dem Kolbenschiebeteil 10 ist ein zweiter Verschleißring oder Spaltring 32 zum Verengen eines Abstands oder Zwischenraums des Schiebeteils 10 stromabwärts von der zweiten Lippendichtung 23 an dem äußeren Umfang des Kolbens 9 vorgesehen. Der Verschleiß- oder Spaltring 32 ist in einer C-Form ausgebildet und passt in eine Umfangsnut 9f, die an dem äußeren Umfang des Kolbens 9 ausgebildet ist. Der Verschleiß- oder Spaltring 32 hat auch eine ähnliche Form wie die in 2 gezeigte Form. Der zweite Verschleiß- oder Spaltring 32 entspricht einem Beispiel eines zweiten Verengungselements.

Gemäß dem Druckreduzierventil 1 der oben beschriebenen Ausführungsform strömt das Fluid, das durch den Einlass 4 geströmt ist, zwischen dem Ventilelement 12 und dem Ventilsitz 13 über den Kolbendurchgang 9b in die Drucksteuerkammer 17, wobei das Fluid dekomprimiert wird und dann aus dem Auslass 6 ausströmt, wenn der Fluiddruck in der Drucksteuerkammer 17 im Gleichgewicht mit der Druckkraft der Feder ist. Zu dieser Zeit ist der Abstand oder Freiraum des Stangenschiebeteils 11 durch den ersten Verschleiß- oder Spaltring 31 an der stromaufwärts liegenden Seite der ersten Lippendichtung 22 verengt, wodurch, selbst wenn das Hochdruckfluid plötzlich von dem Einlass 4 in die Ventilkammer 14 fließt und der Fluiddruck (Einströmdruck) auf das Stangenschiebeteil 11 aufgebracht wird, der erste Verschleiß- oder Spaltring 31 die Druckerhöhung an der ersten Lippendichtung 22 entspannt, die stromabwärts von dem ersten Verschleißring 31 angeordnet ist. Wie in 2 gezeigt ist, hat der erste Verschleiß- oder Spaltring 31 das geschnittene Teil 31a, wobei dieses geschnittene Teil 31a schräg derart geschnitten ist, dass sich die beiden Enden des geschnittenen Teils 31a gegenüberliegen. Wenn das Hochdruckfluid auf die stromaufwärts liegende Seite (die untere Seite in 1) des ersten Verschleiß- oder Spaltrings 31 einwirkt, wird der Verschleiß- oder Spaltring 31 so deformiert, dass die beiden Enden des geschnittenen Teils 31a aufeinander zu bewegt und miteinander verbunden werden, wodurch das geschnittene Teil 31a geschlossen wird. Im Ergebnis wird es möglich, eine Fluidleckage durch das geschnittene Teil 31a zu verhindern. Mit anderen Worten wirkt der Verschleiß- oder Spaltring 31 wie eine Labyrinth-Dichtung, wodurch das Stangenschiebeteil 11 in die Lage versetzt wird, eine Leckage von Fluid zu begrenzen. Eine Beschädigung oder ein Brechen der ersten Lippendichtung 22 in dem Stangenschiebeteil 11 kann somit verhindert werden, wodurch die abdichtende Funktion der Lippendichtung 22 sichergestellt werden kann. Es ist daher möglich, zu verhindern, dass Fluid aus dem Druckreduzierventil 1 austritt. Wenn das Druckreduzierventil 1 beispielsweise für eine Wasserstoffgasversorgungseinrichtung verwendet wird, kann eine Leckage des Wasserstoffgases aus dem Druckreduzierventil 1 verhindert werden.

3 ist ein Diagramm, das Druckveränderungen in jedem Teil zeigt, wenn ein Einströmdruck auf die Ventilkammer 14 des Druckreduzierventils 1 aufgebracht wird. In 3 gibt ”P1” einen Druck in dem Einlass 4 an (im Folgenden als Einlassdruck bezeichnet), ”P2” gibt einen Druck an, der auf die erste Lippendichtung 22 wirkt, wenn der erste Verschleißring 31 vorgesehen ist (als Abdichtungsdruck bezeichnet), ”P3” gibt einen Druck in der Drucksteuerkammer 17 an (als Steuerkammerdruck bezeichnet), und ”P4” gibt einen Druck an, der auf die erste Lippendichtung 22 in einem Fall wirkt, in dem der erste Verschleißring 31 nicht vorgesehen ist (als Vergleichsabdichtungsdruck bezeichnet). Wie in 3 dargestellt ist, wird, wenn der Einlassdruck P1 plötzlich durch den Einströmdruck erhöht wird, der Abdichtungsdruck P2 etwas später als die Erhöhung des Drucks P1 stärker erhöht als der Steuerkammerdruck P3. Durch das Diagramm wird jedoch bestätigt, dass der Betrag der Steigerung des Drucks P3 nur ungefähr eine Hälfte des Betrags der Steigerung des Vergleichsabdichtungsdrucks P4 ist. Dieses liegt daran, dass der Abstand oder Zwischenraum des Stangenschiebeteils 11 durch den ersten Verschleißring 31 an der stromaufwärts gelegenen Seite (an der unteren Seite in 1) der ersten Lippendichtung 22 verengt wird, so dass das in die erste Lippendichtung 22 strömende Fluid verringert wird, wodurch die Steigerung des Abdichtungsdrucks P2 verzögert wird. Wenn der Steuerkammerdruck P3 einen vorgegebenen geregelten Wert erreicht, wird der Kolben 9 während dieser Zeit bewegt, um das Ventilelement 12 in eine Position zu bringen, in der es auf dem Ventilsitz 13 sitzt, um das Ventil zu schließen. Dieses resultiert in einem Ausgleich des Abdichtungsdrucks P2 und des Steuerkammerdrucks P3, wodurch eine Steigerung des Abdichtungsdrucks P2 verhindert wird.

In der vorliegenden Ausführungsform wird des Weiteren der Abstand oder Zwischenraum des Kolbenschiebeteils 10 durch den zweiten Verschleiß- oder Spaltring 32 auf der stromabwärts liegenden Seite (an der oberen Seite in 1) der zweiten Lippendichtung 23 verengt oder verschmälert, wodurch, selbst wenn das Hochdruckfluid plötzlich in die Drucksteuerkammer 17 strömt und der Fluiddruck (Einströmdruck) auf das Kolbenschiebeteil 10 aufgebracht wird, die Drucksteigerung in der zweiten Lippendichtung 23, die an der stromaufwärts liegenden Seite (an der unteren Seite in 1) des zweiten Verschleiß- oder Spaltrings 32 angeordnet ist, entspannt werden kann. Folglich ist es möglich, eine Beschädigung oder ein Brechen der zweiten Lippendichtung 23 in dem Kolbenschiebeteil 10 zu verhindern, wodurch die Dichtungsfunktion der Lippendichtung 23 sichergestellt wird. Auch unter dieser Konsequenz kann verhindert werden, dass Fluid aus dem Druckreduzierventil 1 austritt.

Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckreduzierventils oder Druckminderventils im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In dieser Beschreibung werden Komponenten, die denjenigen der ersten Ausführungsform entsprechen oder ähnlich sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnet, wobei deren Erläuterung hier dann weggelassen werden kann. Die nachfolgende Beschreibung erfolgt mit einem Fokus auf den Unterschieden gegenüber der ersten Ausführungsform.

4 ist eine Schnittansicht, die ein Druckreduzierventil 41 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Druckreduzierventil 41 der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von dem Druckreduzierventil 1 der ersten Ausführungsform hauptsächlich in der Konfiguration der Stange 9a. In dem Druckreduzierventil 41 der vorliegenden Ausführungsform hat die Stange 9a einen nahezu gleichen äußeren Durchmesser von einem proximalen Endabschnitt zu einem führenden Endabschnitt. In der vorliegenden Ausführungsform weist das in dem Stangenschiebeteil 11 vorgesehene Verengungselement darüber hinaus den ersten Verschleiß- oder Spaltring 31 sowie einen Flansch 9g auf, der an einem äußeren Umfang der Stange 9a an der stromabwärts liegenden Seite des Rings 31 ausgebildet ist. Der Flansch 9g ist in der Nähe der ersten Lippendichtung 22 angeordnet. Dieser Flansch 9g wirkt auch wie die Labyrinth-Dichtung, um den Abstand oder Freiraum des Stangenschiebeteils 11 so zu verengen oder zu verschmälern, dass ein Austausch des Fluids begrenzt wird.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Abstand oder Zwischenraum des Stangenschiebeteils 11 auf der stromaufwärts liegenden Seite (an der unteren Seite in 4) der ersten Lippendichtung 22 in zwei Stufen des ersten Verschleißrings 31 und des Flansches 9g verengt oder verschmälert, wodurch, selbst wenn das Hochdruckfluid plötzlich von dem Einlass 4 in die Ventilkammer 14 strömt und der Fluiddruck (Einströmdruck) auf das Stangenschiebeteil 11 aufgebracht wird, die Druckerhöhung in der ersten Lippendichtung 22 in den zwei Stufen des ersten Verschleißrings 31 und des Flansches 9g entspannt wird. Folglich kann eine Beschädigung oder ein Brechen der ersten Lippendichtung 22 in dem Stangenschiebeteil 11 des Weiteren sicher verhindert werden, wodurch die Abdichtungsfunktion der Lippendichtung 22 sichergestellt werden kann.

Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckreduzierventils oder Druckminderventils im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

5 ist eine Schnittansicht eines Druckreduzierventils 42 in der vorliegenden Ausführungsform. Das Druckreduzierventil 42 der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von dem Druckreduzierventil 41 der zweiten Ausführungsform in der Konfiguration dahingehend, dass der erste Verschleiß- oder Spaltring 31 nicht vorgesehen ist.

Auch obwohl der erste Verschleiß- oder Spaltring 31 nicht vorgesehen ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform der Abstand oder Zwischenraum des Stangenschiebeteils 11 durch einen Flansch 9g an der stromaufwärts liegenden Seite (an der unteren Seite in 5) der ersten Lippendichtung 22 verengt oder verschmälert. Selbst wenn das Hochdruckfluid plötzlich von dem Einlass 4 in die Ventilkammer 14 strömt und der Fluiddruck (Einströmdruck) auf das Stangenschiebeteil 11 aufgebracht wird, wird die Druckerhöhung in der ersten Lippendichtung 22 an der stromabwärts liegenden Seite (an der oberen Seite in 5) des Flansches 9g entspannt. Folglich wird eine Beschädigung oder ein Brechen der ersten Lippendichtung 22 in dem Stangenschiebeteil 11 verhindert und die Abdichtungsfunktion der Lippendichtung 22 kann sichergestellt werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben dargestellten Ausführungsformen beschränkt und kann verschiedene Änderungen umfassen, ohne vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

In der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Verschleiß- oder Spaltringe 31 und 32 an den geschnittenen Teilen 31a bzw. 32a schräg derart geschnitten, dass sich die beiden Endflächen jedes der geschnittenen Teile 31a und 32a gegenüberliegen. Eine Alternative dazu ist in der perspektivischen Ansicht der 6 dargestellt, in der der erste und der zweite Verschleiß- oder Spaltring 31 und 32 an den geschnittenen Teilen 31b und 32b in einer stufenartigen Form derart geschnitten sein kann, dass sich die beiden Endflächen jedes der geschnittenen Teile 31b und 32b gegenüberliegen.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die ersten und zweiten Lippendichtungen 22 und 23 als Abdichtungselemente vorgesehen, wobei das Abdichtungselement aber nicht auf die Lippendichtung begrenzt ist, sondern auch irgendeine andere Komponente sein kann, die es ermöglicht, eine Abdichtungsfunktion des Schiebeteils sicherzustellen.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind der Kolben 9 und die Stange 9a integriert oder einstückig ausgebildet. Alternativ können diese Elemente aber auch einzeln oder gesondert voneinander ausgebildet sein und dann miteinander verbunden werden.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die Stange 9a und das Ventilelement 12 gesondert voneinander ausgebildet. Alternativ können die Stange 9a und das Ventilelement 12 aber auch integriert oder einstückig miteinander ausgebildet sein.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist industriell anwendbar, wobei er für eine Fluidzufuhr- oder -versorgungseinrichtung verwendet werden kann, um Hochdruckfluid, wie beispielsweise ein Hochdruckgas, zu dekomprimieren und zuzuführen. Ein Beispiel für eine Fluidversorgungs- oder -zuführeinrichtung ist eine Wasserstoffversorgungseinrichtung zum Zuführen von Wasserstoffgas zu einer Brennstoffzelle.

1

Druckreduzierventil, Druckminderventil

2

Gehäuse

4

Einlass

6

Auslass

9

Kolben

9a

Stange

9b

Kolbendurchgang

10

Kolbenschiebeteil

11

Stangenschiebeteil

12

Ventilelement

13

Ventilsitz

14

Ventilkammer

17

Drucksteuerkammer

21

Feder

22

Erste Lippendichtung (Abdichtungselement)

23

Zweite Lippendichtung (zweites Abdichtungselement)

31

Erster Verschleiß- oder Spaltring (Verengungselement)

32

Zweiter Verschleiß- oder Spaltring (zweites Verengungselement)

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• JP 2010-533268 A [0002, 0003]