CN107110377A - 机动车中的阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车中的燃料电池布置结构的阀装置，具有分布在壳体(1)中的流动通道(2)、布置在该流动通道(2)中的用于封闭该流动通道(2)的阀瓣(3)，其中该阀瓣(3)紧固在轴(4)上，该轴(4)以能转动的方式支承在壳体(1)中，阀座布置在流动通道(2)中，该阀座在阀瓣(3)处于关闭位置时与该阀瓣接触，并且轴(4)以一角度穿过阀瓣(3)，为此该阀瓣(3)具有孔(8)，该孔的开口(13、14)各通向阀瓣的一侧。在阀瓣(3)和轴(4)之间在用于轴(4)的孔(8)中布置密封件(2)。

Description

机动车中的阀装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车中的燃料电池装置的阀装置，该阀装置具有在壳体中延伸的流动通道、布置该流动通道中的阀瓣以用于封闭该流动通道，其中该阀瓣紧固在轴上，该轴以可转动的方式支承在壳体中，阀座布置在流动通道中，该阀座在阀瓣处于关闭位置时与阀瓣接触，并且轴以一角度穿过阀瓣，该阀瓣为此具有孔，该孔的开口各通向阀瓣一侧。
背景技术
这种阀装置长期已知，并因此是现有技术。由于流动介质、例如空气，调节元件必须在封闭流动通道时实现高的密封性。此外，调节元件应保证流动通道的流动横截面的好的调节性并进而保证流动介质的质量流量。这导致了，这种阀装置制造复杂且因此成本相对高。已知了使用电磁阀作为截止阀，这是因为电磁阀以合适成本实现相对好的密封性，但是不能实现流动介质的连续地调节。但封闭流动通道是非常重要的，因为所允许的泄漏率比在机动车进气管段中的传统的节气门调节器情况下小10至20倍。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种开头所述类型的阀装置，该阀装置在燃料电池装置中实现了介质的连续调节。
如此是实现上述目的，即在阀瓣和轴之间在用于轴的孔中布置密封件。
已经发现，即使在插入了轴的情况下，流体也可以从阀瓣一侧通过孔溢流到阀瓣另一侧。利用在孔中布置密封件封闭唯一还存在的、使得流体能够在流动通道中从阀瓣一侧流动到阀瓣另一侧的流动路径。这种形式布置的密封件尤其在对阀装置的密封性有非常高的要求时——例如在燃料电池装置中——是有优势的，这是因为其中允许的泄漏率比在机动车进气管段中的传统的节气门调节器情况下小10至20倍。另一优点是，不通过轴与孔的配合匹配产生密封效果，并且因此可以以较大的公差和进而成本有利地制造。
为了将阀瓣紧固在轴上，有利的是，阀瓣与轴利用至少一个螺纹件旋紧。以简单的方式实现了阀瓣的简单的装配。
当密封件靠近孔的开口布置，轴在装配时通过该开口插入，则使密封件的装配变得容易。
如果阀瓣与轴附加地旋紧，则该螺纹孔的布置结构会由于在阀瓣侧上伴随而来的第二开口而造成另一流动路径。即使程度特别小，流体也可以通过该流动路径从阀瓣一侧流动到对置的阀瓣侧。对于大多的具有高的密封要求的使用情况，具有上述的密封布置结构的流体的这种尤其小的质量流量是可接受的。如果通过第二流动路径的这种小的质量流量是不可接受的，则另一有利的设计方案是，在螺纹孔和该孔的开口之间布置密封件，该开口通向具有仅一个开口的阀瓣侧。以这种方式，通过仅一个密封件的布置结构可以可靠地密封两个流动路径。
在尤其简单的设计方案中，密封件是径向布置在轴上或布置在用于轴的孔中的密封件，该密封件相对于相应对置的构件密封。在最简单的情况下，该密封件是O型环。
为了保证密封件的受限地定位，证明有利的是，密封件布置在接纳部中，优选布置在轴的槽或孔中。
根据另一有利的设计方案，以如下方式避免由于密封件的槽导致阀瓣或轴构件的削弱，即密封件是将阀瓣与轴连接的粘接部。这种密封件的优点是，无需在已经存在的构件、如轴和阀瓣上作额外改变，从而即使已经存在阀装置也可以针对这些改变了的使用条件在无需巨大耗费的情况下被改装。
在另一有利的设计方案中，密封件是将阀瓣与轴连接的焊接部。作为密封件的焊接部相对于粘接部具有如下优点，该密封组合仅通过构件、即轴和阀瓣产生，并且无需考虑粘接配对件的化学稳定性。
在最简单的设计方案中借助于电机驱动阀瓣，该电机通过传动机构驱动所述轴。通过传动机构实现了阀瓣运动的精确的匹配调整。
附图说明
借助实施例详细描述本发明。附图示出
图1示出根据本发明的阀装置，
图2、3示出阀装置的截面图。
具体实施方式
图1示出节气门喷管，其具有壳体1和位于壳体1中的流动通道2，在该流动通道中布置盘状的阀瓣3。该阀瓣3与轴4固定连接，并且轴4以可转动的方式支承在壳体1中。轴4被布置在壳体1中的电机5驱动，其中在轴4和电机5之间连接着传动机构6。
图2在截面图中示出根据图1的流动通道2的一部分。盘式的阀瓣3借助于示意性示出的螺纹连接7以不可相对转动的方式连接在轴4上。为了接纳轴4，阀瓣3具有孔8，在该孔中布置轴4，从而轴4以角度α穿过阀瓣3。在示出的图中，阀瓣3封闭流动通道2。为了密封流动通道2，在阀瓣3的径向环绕的边缘9上布置密封件10。该第一密封件10防止阀瓣3的绕流。除了阀瓣3在主流动路径上的绕流，流体还有可能通过孔8流过阀瓣3。由于公差原因，在轴4和阀瓣3之间的配合中形成旁路流动路径。为了防止阀瓣3的通过孔8的穿流，轴4具有径向环绕的槽11，在该槽中布置形成为O型环的密封件12。该密封件12在此布置为相比于孔8的开口14更加靠近开口13。因为轴4通过开口13与阀瓣3装配在一起，因此形成更简单的装配。
根据图3的阀装置与根据图2的阀装置的不同之处是，根据图3的阀装置可以针对更加小的泄漏率的情况使用。除了穿过整个孔8延伸的第一旁路流动路径，通过螺纹连接的孔15还形成第二旁路流动路径，流体可以通过该第二旁路流动路径穿流阀瓣3。在示出的图中，阀瓣下侧因此具有两个开口13、15，而阀瓣上侧仅具有一个开口14。通过密封件12在螺纹孔15和孔8的开口14之间的布置结构——其中开口14即是通向具有仅一个开口的阀瓣侧的那个开口——可以密封这两个旁路流动路径。

Claims (7)

1.一种用于机动车中的燃料电池布置结构的阀装置，该阀装置具有在壳体中延伸的流动通道和布置在该流动通道中的用于封闭该流动通道的阀瓣，其中，该阀瓣紧固在轴上，该轴以能转动的方式支承在壳体中，阀座布置在流动通道中，该阀座在阀瓣处于关闭位置时与该阀瓣接触，并且轴以一角度穿过阀瓣，为此该阀瓣具有孔，该孔的开口各通向阀瓣的一侧，其特征在于，在阀瓣(3)与轴(4)之间在用于轴(4)的孔(8)中布置有密封件(12)。
2.根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，密封件(12)是径向布置在轴(4)上或布置在用于轴(4)的孔(8)中的密封件(12)，该密封件相对于相应对置的构件(3)密封。
3.根据权利要求2所述的阀装置，其特征在于，密封件(12)布置在接纳部(11)中、优选布置在轴(4)的槽或孔(8)中。
4.根据权利要求2所述的阀装置，其特征在于，密封件(12)布置在轴(4)上的用于紧固阀瓣(3)的螺纹孔(15)和阀瓣(3)中的孔(8)的开口(14)之间，其中该开口(14)是通向具有仅一个开口(14)的阀瓣侧的那个开口。
5.根据权利要求2所述的阀装置，其特征在于，所述密封件是将阀瓣(3)与轴(4)连接的粘接部。
6.根据权利要求2所述的阀装置，其特征在于，所述密封件是将阀瓣(3)与轴(4)连接的焊接部。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的阀装置，其特征在于，驱动装置是带有传动机构(6)的驱动电机(5)。
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