低溫液化氣體的吸入和排出用閥體、往復(fù)式泵、以及燃料氣體供給裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在將低溫液化氣體的流體吸入到氣缸套內(nèi)并利用活塞將其排出時所使用的流體的吸入和排出用閥體、使用該閥體的往復(fù)式泵、以及使用該往復(fù)式泵的燃料氣體供給裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]從過去就大量存在作為燃料運行對液化天然氣(以下稱之為“LNG” )進行氣化的天然氣的柴油機，近年來，為了改善現(xiàn)有的燒油低速柴油機的對環(huán)境的排氣性能，提出有多種高壓氣體噴射型低速二沖程柴油機。高壓氣體噴射型低速二沖程柴油機是在柴油機中具有高熱效率和大功率的柴油機，尤其要求適用于船舶等。
[0003]例如，作為適用于船舶的主發(fā)動機或發(fā)電機驅(qū)動機等的天然氣等氣體燃料供應(yīng)裝置，公知的有使用能夠容易向氣體危險區(qū)域配置的往復(fù)式泵使燃料的液化氣體高壓化的裝置(專利文獻I)。
[0004]該裝置包括:往復(fù)式泵，通過油壓馬達被驅(qū)動，將導(dǎo)入的液化氣體的壓力提升至所需的壓力而將其液化氣體排出；油壓泵單元，從通過電動機被驅(qū)動的可變?nèi)萘啃陀蛪罕孟蛩鲇蛪厚R達供給驅(qū)動用油壓；加熱裝置，對從所述往復(fù)式泵供給的升壓后的液化氣體進行加熱并使其氣化；控制部，對所述油壓馬達的旋轉(zhuǎn)速度進行調(diào)整，使所述加熱裝置的氣體燃料排出口壓力保持為規(guī)定值。即，在位于氣體危險區(qū)域外的油壓泵單元中，從通過電動機被驅(qū)動的可變?nèi)萘啃偷挠蛪罕孟蛭挥跉怏w危險區(qū)域的油壓馬達供給驅(qū)動用油壓，利用該油壓對往復(fù)式泵進行驅(qū)動而使液化氣體的壓力提升至所需壓力并將其液化氣體排出。
[0005]另外，作為這樣的往復(fù)式泵的例子，公知的有被設(shè)計為高運行壓力用的用于低溫液體的活塞泵(專利文獻2)。在該活塞泵中，閥頭具有空洞，該空洞具有排出口開口部并對應(yīng)于活塞前端部，排出閥與排出開口部相鄰接，并按照進入氣缸頭的方式配置，活塞前端部在活塞泵行程最大時貫通空洞區(qū)域。另外，在活塞前端部按照與閥頭的空洞緊緊吻合的方式制作，在最大活塞行程中，該活塞前端部通過完全進入到該空洞區(qū)域，由此，低溫介質(zhì)在各活塞泵行程中始終機械地從閥頭完全被排除。并且，排出閥也按照與閥頭的排出開口部直接相鄰接、進入被封閉的壓力管的方式被配置，所以不存在低溫介質(zhì)能夠殘留的泵運行室內(nèi)的空洞，顯著地減少因介質(zhì)的殘留導(dǎo)致的功能障礙。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻I特開2012-177333號公報
[0009]專利文獻2特開2012-2224號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]為了將液化氣體的壓力提升至所需壓力而有效地將該液化氣體排出，優(yōu)選提高往復(fù)式泵的液化氣體的吸入效率和排出效率(容積效率)。要提高往復(fù)式泵的吸入效率和排出效率(容積效率)，就要使由吸入閥、排出閥隔開的兩個空間之間的閥的工作開始時的壓力差(以下，將該壓力差稱之為差壓)變小，要抑制液化燃料的氣化。
[0012]但是，在上述氣體燃料供給裝置(專利文獻I)中，所使用的往復(fù)式泵的結(jié)構(gòu)并沒有公開。另外，在上述活塞泵(專利文獻2)中，由于活塞前端部按照與閥頭的空洞緊緊吻合的方式制作，因此，低溫介質(zhì)在各活塞泵行程中始終機械地從閥頭完全被排除。而且，排出閥也按照與閥頭的排出開口部直接相鄰接、進入被封閉的壓力管的方式被配置，因此，不會有介質(zhì)的殘留，不會產(chǎn)生殘留壓力。這樣，在上述的活塞泵中，雖然有意提高介質(zhì)的排出，但是，并未公開在介質(zhì)的吸入和排出時提高容積效率的方法。在吸入作為液體氣體的介質(zhì)時，由于活塞按照打開吸入閥的方式后退而活塞側(cè)空間的壓力會變小，因此從抑制作為活塞側(cè)空間內(nèi)液化氣體的介質(zhì)的氣化角度考慮，優(yōu)選使吸入閥的工作開始時的活塞側(cè)空間壓力(工作壓力)和吸入側(cè)空間的壓力差要小。
[0013]因此，為了提高往復(fù)式泵的活塞側(cè)空間的液體燃料的吸入效率(容積效率)或者提高往復(fù)式泵的液體燃料的排出效率(容積效率)，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使隔開往復(fù)式泵的吸入閥或者排出閥的兩個空間之間的、吸入閥或排出閥工作開始時的壓力差變小的低溫液化氣體的吸入和排出用閥體、往復(fù)式泵、以及燃料氣體供給裝置。
[0014]用于解決課題的技術(shù)手段
[0015]低溫液化氣體的吸入和排出用閥體包括如下方式。
[0016](方式I)
[0017]一種吸入和排出用閥體，在將低溫液化氣體的流體吸入到氣缸套內(nèi)并利用活塞將流體排出時使用，其特征在于，所述吸入和排出用閥體包括:
[0018]閥座主體部，所述閥座主體部包括:流體供給部，以供給所述流體的方式構(gòu)成；流體排出部，以排出所述流體的方式構(gòu)成；
[0019]吸入閥，朝向所述閥座主體部的流體供給部被擠壓；
[0020]排出閥，朝向所述閥座主體部的流體排出部被擠壓，其中，
[0021]所述流體供給部包括:供給通路，與供給管連接；隔離壁，設(shè)置在所述供給通路的一端，在所述隔離壁上形成有與所述吸入閥面對的多個吸入孔；擴孔，所述擴孔是按照包圍所述多個吸入口的周圍的方式設(shè)置在所述隔離壁上的凹部，在所述吸入閥相對于流體供給部擠壓時，所述吸入閥抵接所述凹部的邊緣。
[0022](方式2)
[0023]根據(jù)方式I所述的吸入和排出用閥體，所述擴孔按照包圍所有設(shè)置在所述隔離壁上的吸入孔的方式設(shè)有一個。
[0024](方式3)
[0025]根據(jù)方式I或2所述的吸入和排出用閥體，在所述閥座主體部上設(shè)有:吸入用彈簧，使所述吸入閥朝向所述流體供給部擠壓；吸入用彈簧保持部件，保持所述吸入用彈簧，所述吸入用彈簧保持部件被固定于所述閥座主體部上。
[0026](方式4)
[0027]根據(jù)方式I至3任一項所述的吸入和排出用閥體，在所述閥座主體部上設(shè)有:排出用彈簧，使所述排出閥朝向所述流體排出部擠壓；排出用彈簧保持部件，保持所述排出用彈簧，所述排出用彈簧保持部件被固定于所述閥座主體部上。
[0028](方式5)
[0029]根據(jù)方式I至4任一項所述的吸入和排出用閥體，所述排出閥通過與設(shè)置在所述流體排出部的排出所述流體的排出孔的周緣部的壁抵接來堵塞所述排出孔，
[0030]所述排出閥從所述排出孔一側(cè)承受所述流體的壓力的部分具有相對于與所述排出孔的周緣部壁抵接的所述排出閥的部分具有段差而凹進去的受壓凹部，所述受壓凹部設(shè)置在比所述排出孔的外周更寬的區(qū)域。
[0031](方式6)
[0032]根據(jù)方式I至5任一項所述的吸入和排出用閥體，所述排出閥為堵塞排出孔的、一端封閉的筒狀，所述排出孔與由所述活塞和所述氣缸套來劃分、其內(nèi)被填充所述流體的氣缸套內(nèi)空間連接，在所述排出閥上設(shè)置有排出閥貫通孔，所述排出閥貫通孔連接所述筒狀的外側(cè)和內(nèi)側(cè)空間，在開放所述排出孔時，所述排出閥貫通孔使所排出的流體從所述筒狀外側(cè)引導(dǎo)至筒狀內(nèi)側(cè)、進而在設(shè)置于用于保持使所述排出閥朝向所述流體排出部擠壓的排出用彈簧的筒狀的排出用彈簧保持部件上的排出孔中流動，
[0033]在所述排出用彈簧保持部件的筒狀側(cè)壁上設(shè)置有連接所述筒狀內(nèi)部的所述排出孔和外部空間的保持部件貫通孔，所述保持部件貫通孔在所述排出閥將所述排出孔開放時使位于所述排出用彈簧保持部件的筒狀外側(cè)的排出流體的一部分引導(dǎo)至所述排出孔內(nèi)。
[0034](方式7)
[0035]根據(jù)方式6所述的吸入和排出用閥體，所述排出閥在堵塞所述排出孔時與所述排出孔的周緣部的壁抵接，
[0036]所述排出孔的所述周緣部的壁相比于所述閥座主體部的位于所述周緣部的壁外側(cè)的部分以維氏硬度高的高硬度部件構(gòu)成。
[0037](方式8)
[0038]一種吸入和排出用閥體，在將低溫液化氣體的流體吸入到氣缸套內(nèi)并利用活塞將流體排出時使用，其特征在于，所述吸入和排出用閥體包括:
[0039]閥座主體部，所述閥座主體部包括:流體供給部，以供給所述流體的方式構(gòu)成；流體排出部，以排出所述流體的方式構(gòu)成；
[0040]吸入閥，朝向所述閥座主體部的流體供給部被擠壓；
[0041]排出閥，朝向所述閥座主體部的流體排出部被擠壓，其中，
[0042]所述排出閥通過與設(shè)置在所述流體排出部的排出所述流體的排出孔的周緣部的壁抵接來堵塞所述排出孔，
[0043]所述排出閥從所述排出孔一側(cè)承受所述流體的壓力的部分具有相對于與所述排出孔的周緣部壁抵接的所述排出閥的部分具有段差而凹進去