一种氢气阀制造技术

本发明专利技术涉及一种氢气阀

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种氢气阀


[0001]本专利技术涉及一种氢气阀，该氢气阀包括：阀壳体，该阀壳体具有流体入口和流体出口；阀主体，该阀主体被设计成可在打开位置与关闭位置之间转换，在打开位置，在流体入口与流体出口之间建立体积流动连接，在关闭位置，阀主体设置在固定到壳体的主密封座中，并且关闭流体入口与流体出口之间的体积流动连接
。
氢气阀还包括具有先导主体的先导阀装置
。

技术介绍

[0002]在车辆开发领域，氢气是传统燃料的替代品
。
由于在车辆中使用氢气，这种燃料电池系统中必要的阀门暴露在极端环境条件下，并且必须绝对可靠地运行，尤其是因为氢气通常用作气体燃料
。
氢气阀必须在任何情况下都能可靠关闭
、
防漏，并被配置为在连续运行中尽可能节能地运行
。
[0003]如果使用具有两种切换状态的传统切换阀来控制氢气流，则传统切换阀的缺点是两种切换状态之间的转换发生得太快，导致阀出口处的压力急剧上升
。
这种急剧的压力上升会导致压力波在下游回路中传播
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是创造一种属于引言中提到的
的氢气阀，其至少部分地克服了现有技术的缺点
。
[0005]该任务的解决方案由权利要求1的特征限定
。
根据本专利技术，氢气阀包括具有流体入口和流体出口的阀壳体
。
此外，氢气阀包括阀主体，该阀主体被配置为可在打开位置与关闭位置之间转换，在打开位置，在流体入口与流体出口之间建立体积流动连接，在关闭位置，阀主体设置在固定到壳体的主密封座中，并且关闭流体入口与流体出口之间的体积流动连接
。
此外，氢气阀包括具有先导构件的先导阀装置，该先导构件被配置为借助于致动器能够在打开位置与关闭位置之间转移，在打开位置，节流孔通过阀主体露出并且将流体入口和流体出口彼此连接，在关闭位置，先导构件搁置在设置在阀主体上的先导控制阀座中并且关闭节流孔
。
[0006]在切换阀主体之前，先导阀装置有利地经由节流孔在流体入口与流体出口之间建立体积流动连接
。
这减小了流体入口与流体出口之间的压力差，有效地防止了流体出口处的压力急剧上升
。
只有在随后的步骤中，才切换阀主体，从而在流体入口与流体出口之间建立直接体积流量连接
。
[0007]例如，由于根据本专利技术的氢气阀在一个壳体中组合了两个阀，并且只有先导阀装置被致动器致动，所以实现了进一步的优点
。
换句话说，致动器仅需要用少量的力来致动先导阀装置，从而打开节流孔
。
当达到一定的压力差时，阀主体自动打开，并且致动器不再需要对阀主体执行任何额外的致动
。
[0008]总体而言，根据本专利技术的氢气阀减少了操作氢气阀所需的部件数量
、
安装空间和
电力
。
[0009]此外，该任务通过根据权利要求
13
所述的装置和根据权利要求
14
所述的方法来实现
。
根据本专利技术的权利要求
13
和
14
的优点与独立权利要求1的优点相当
。
[0010]根据优选实施例，阀主体具有用于先导构件和蓄能器的容器，先导构件可通过致动器克服蓄能器的恢复力来转移到打开位置，以便释放节流孔
。
例如，这实现了技术优势，即，仅需要致动先导构件，来致动阀主体
。
致动器仅需要致动先导构件，这可以通过大幅减小的力来实现，从而具有最小的机载应力
。
在节流孔打开之前，在流体入口侧施加高压，该高压将阀主体在固定至壳体的主密封座的方向上压入其关闭位置
。
致动该致动器，迫使先导构件克服蓄能器的恢复力进入笼状容器中，从而导致节流孔打开
。
当流体流经节流孔时，流体入口和流体出口之间的压力差不断减小
。
[0011]当压力低于一定的流体压力差时，蓄能器的恢复力足以克服流体入口与流体出口之间的流体压力差打开阀主体
。
在这种情况下，阀主体仅通过蓄能器的恢复力从关闭位置转移到打开位置
。
致动器保持在其位置，并且不再移动任何距离，以使阀主体能够移动
。
例如，这实现了进一步的技术优势，即阀主体的打开可以独立于电压而发生
。
总体而言，先导部件的打开是电动地进行的，阀主体的打开是机械地进行的
。
[0012]例如，压力差小于5巴
。
例如，压力差在1巴与4巴之间
。
[0013]根据优选实施例，容器是圆柱形笼的形式
。
例如，这具有技术优势，即，在从关闭位置转换到打开位置的过程中，在圆柱形笼内轴向引导先导构件
。
这说明尽管流体压力高且力大，齿槽效应也可以被排除
。
此外，该容器用作蓄能器的支座
。
容器与阀主体牢固地连接，这就是为什么蓄能器的恢复力经由容器作用在阀主体上并将其转移到打开位置
。
[0014]根据特定实施例，致动器具有能够电致动的磁电枢，该磁电枢设置在阀壳体内部
。
例如，这具有技术优势，即，可以使用成熟的技术解决方案
。
特别是当处理氢气时，与磁电枢结合的致动器是有用的，因为即使当关闭阀壳体时，也能确保磁电枢的运动，并且可以尽可能地减少运行期间的氢气泄漏
。
[0015]为了确保独立于阀主体尽可能精确地控制先导构件，先导构件被配置为连接到磁电枢，由此磁电枢的轴向运动被配置为直接转换成先导构件的轴向运动
。
这提供了额外的技术优势，即致动器只能致动先导阀
。
不能直接致动阀主体，因为当流体入口与流体出口之间的压力差下降到一定水平以下时，这只能通过蓄能器的恢复力来实现
。
[0016]根据特别有利的实施例，氢气阀包括第一弹簧元件，该第一弹簧元件被配置为将阀主体移动到关闭位置
。
优选地，第一弹簧元件被配置为压缩弹簧，并且相对于阀壳体被支撑
。
例如，这实现了技术优势，即，当氢气阀处于断电状态时，阀主体总是转移到关闭位置
。
此外，实现了技术优势，例如，即使在操作期间随机出现加速度，阀主体也保持在关闭位置
。
例如，这可以在机动车辆运行期间不规则地发生
。
例如，第一弹簧元件被配置为补偿高达
15g
的加速度
。15g
对应于由重力引起的正常加速度的十五倍
。
为了将阀主体移动到打开位置，蓄能器的恢复力必须大于阀主体上的第一弹簧元件的压缩力和流体入口
P
与流体出口
A
之间的压力差的总和
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种氢气阀
(100)
，其包括：具有流体入口
(P)
和流体出口
(A)
的阀壳体
(102)
；阀主体
(103)
，配置为能够在打开位置与关闭位置之间转换，在打开位置，在所述流体入口
(P)
与所述流体出口
(A)
之间建立体积流动连接，在关闭位置，所述阀主体
(103)
设置在固定到壳体的主密封座
(104)
中并且关闭所述流体入口
(P)
与流体出口
(A)
之间的体积流动连接；以及具有先导构件
(106)
的先导阀装置
(105)
，所述先导构件被配置为借助于致动器
(108)
能够在打开位置与关闭位置之间转换，在打开位置，节流孔
(109)
通过所述阀主体
(103)
露出并且将所述流体入口
(P)
和所述流体出口
(A)
彼此连接，在关闭位置，所述先导构件
(106)
搁置在设置在所述阀主体
(103)
上的先导阀座
(107)
中并且关闭所述节流孔
(109)。2.
根据权利要求1所述的氢气阀
(100)
，其特征在于，所述阀主体
(103)
具有用于所述先导构件
(106)
和蓄能器
(112)
的容器
(120)
，其中所述先导构件
(106)
能够通过致动器
(108)
克服所述蓄能器
(112)
的恢复力来转移到打开位置，以便释放所述节流孔
(109)。3.
根据权利要求1或2所述的氢气阀
(100)
，其特征在于，所述容器
(120)
是圆柱形笼的形式
。4.
根据前述权利要求中任一项所述的氢气阀
(100)
，其特征在于，所述致动器
(108)
具有能够电致动的磁电枢
(110)
，该磁电枢设置在所述阀壳体
(102)
内部
。5.
根据权利要求4所述的氢气阀
(100)
，其特征在于，所述先导构件
(106)
被配置为连接到所述磁电枢
(110)
，其中所述磁电枢
(110)
的轴向运动能够直接转换成所述先导构件
(106)
的轴向运动
。6.
根据前述权利要求中任一项所述的氢气阀
(100)
，其特征在于，所述氢气阀
(100)
包括第一弹簧元件
(111)
，所述第一弹簧元件被配置为将所述阀主体
(103)
移动到关闭位置
。7.
根据权利要求3至6中任一项所述的氢气阀
(100)
，其特征在于，所述第一弹簧元件
(111)
与所述容器
(120)
同轴设置
。8.
根据前述权利要求中任一项所述的氢气阀
(100)
，其特征在于，所述氢气阀
(100)
包括第二弹簧元件
(130)
，所述第二弹簧元件被配置为将所述先导构件
(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：伊希欧一控股有限公司，
类型：发明
国别省市：