CN110566718A - 一种新型车用高压氢气集成瓶阀 - Google Patents

一种新型车用高压氢气集成瓶阀 Download PDF

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王君
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Abstract

本发明公开了一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,包括瓶阀本体;放气装置,放气装置和瓶阀本体连接,放气装置包括:直流部,直流部第一端和瓶阀本体连接,直流部为直通线型,直流部水平设置;喷洒部,喷洒部第一端和直流部第二端垂直连接。本发明通过设置放气装置,介质从直流部进入喷洒部,介质以喷洒的方式进入罐体内部,由于介质在喷洒部被分成多个小支流,介质在罐体内部平稳汇聚,形成的各介质层在罐体内趋于稳定,各介质层之间的相对移动小,减小介质之间的摩擦力,从而减缓温度上升速度,使压强在临近介质实际容量等于预期容量时达到关闭压强,从而提高介质的实际容量。

Description

一种新型车用高压氢气集成瓶阀
技术领域
本发明涉及氢气安全领域,特别涉及到一种新型车用高压氢气集成瓶阀。
背景技术
近年来随着环境问题和能源问题的日益突出,新能源汽车成为了世界各大汽车厂商及研发机构的研究热点,而在其中,燃料电池汽车以其高效率和近零排放被普遍认为具有广阔的发展前景。电池是电动汽车的动力源泉,也是一直制约电动汽车发展的关键因素。第三代电池技术是以高压纯氢为燃料的电池,由于氢气具有易燃易爆的特点,储氢技术也成为一大技术难题。瓶阀作为一种关键的储氢部件,对氢气的储存和使用有着至关重要的作用。
如中国专利CN 108916440A公开的一种新型燃料电池汽车用高压氢气集成瓶阀,包括瓶口阀本体、手动阀、保护装置、先导式电磁瓶阀执行器、电路引线机构、过滤气管,所述保护装置设有感温玻璃,解决了高压氢气储气瓶阀耐温性差、使用寿命短的技术问题。该集成瓶阀中的手动阀采用的是动密封,在使用过程中容易因密封性能不够而导致介质外泄。该集成瓶阀在使用过程中发现,虽然该集成瓶阀中设有过滤气管,过滤气管端部形成0-30°之间的弯折角以对高压介质进入过气瓶时起缓冲作用,但加氢时,随着高压的氢气介质不断流入瓶阀内,瓶阀快速升温,在剧烈的温度变化下,瓶阀内的压强迅速增大,致使瓶阀内的压强在介质还未充满瓶阀达到预定容量时便达到了关闭瓶阀的压强,使瓶阀内介质的容量比预期容量显著减少。因此,提供一种加氢时温升减缓以提高实际容量的新型车用高压氢气集成瓶阀是当下急需解决的技术问题。
发明内容
本发明目的为提供一种新型车用高压氢气集成瓶阀,以解决现有技术中的加氢时温升快速实际容量低的技术问题。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,包括瓶阀本体;放气装置,所述放气装置和所述瓶阀本体连接,所述放气装置设置于所述瓶阀本体底部,所述放气装置包括:直流部,所述直流部第一端和所述瓶阀本体连接,所述直流部为直通线型,所述直流部水平设置;喷洒部,所述喷洒部第一端和所述直流部第二端垂直连接。本发明通过设置所述放气装置,介质从所述直流部进入所述喷洒部,介质以喷洒的方式进入罐体内部,由于介质在所述喷洒部被分成多个小支流,介质进入罐体时和罐体内部的冲击力小,介质在罐体内部平稳汇聚。
优选地,所述直流部第二端外侧具有向外的凸起,所述喷洒部第一端具有凹槽,所述直流部第二端设置于所述凹槽内,所述凸起和所述凹槽侧壁贴合。本发明通过在所述直流部第二端设置向外的凸起,所述直流部第二端和所述喷洒部第一端的凹槽配合连接,通过增大所述直流部第二端的直径增大与所述直流部第二端连接的所述喷洒部的面积,从而增大所述喷洒部的喷洒量,使介质大量通过所述喷洒部进入罐体内。
优选地,所述喷洒部第二端上设有通孔,所述通孔倾斜设置,所述通孔和所述直流部连通。通过设置所述通过将直流部和罐体连通,使介质通过所述通孔进入罐体内。本申请所述通孔倾斜设置,使从所述直流部直接而来的大量介质在所述喷洒部被分成多个小直流通过所述通孔以倾斜的角度进入所述罐体内,避免所述介质和罐体直接正面碰撞。
更优选地,所述通孔和水平的夹角为10°-45°。本发明通过设置所述通孔和水平的夹角为10°-45°,对于不同规格的罐体,从同一角度喷洒出的介质和罐体的碰撞力不同,所产生的各介质之间的混乱程度也不同,针对不同的罐体可选择不同的夹角,以最大限度地减缓温度的升高,提高介质的实际容量。
优选地,所述放气装置还包括过滤部,所述过滤部设置于所述直流部和所述喷洒部之间,所述过滤部包括:过滤件,所述过滤件竖直设置,所述过滤件和所述直流部垂直连接;密封件,所述密封件设置于所述过虑件两端,所述密封件两侧分别和所述直流部、所述喷洒部连接。本发明通过设置所述过滤部,在介质进入罐体内部之前将介质内含有的杂质过滤,避免杂质进入罐体内部,同时也避免因杂质进入罐体内部,由于杂质和介质的密度不同,使各介质层之间的混乱程度加剧,各介质层之间的碰撞激烈,导致温度上升迅速,压强升高迅速,介质的实际容量远低于预期容量。
优选地,所述集成瓶阀还包括:手动阀,所述手动阀设置于所述瓶阀本体顶端,所述手动阀包括:阀体,所述阀体外侧和所述瓶阀本体连接;阀杆,所述阀杆设置于所述阀体内侧,所述阀杆和所述阀体内壁紧密贴合;阀瓣,所述阀瓣设置于所述阀杆下方,所述阀瓣外侧和所述阀体、所述瓶阀本体连接,所述阀瓣内侧和所述阀杆下端外侧贴合。本发明通过设置阀体、阀杆、阀瓣三者配合,阀杆和阀体之间形成密切配合的静密封,和现有技术中的动密封不同,本发明中阀杆和阀体之间不产生行对移动,且阀杆和阀体之间设有第三O型圈、第四O型圈,使阀杆和阀体之间形成可靠的密封面,进一步保证手动阀的密封性。本发明通过设置垫圈,在手动阀转动时将垫圈充当轴承作用,便于手动阀的开启和关闭;本发明通过设置挡圈和第四O型圈配合,防止第四O型圈在高压下被挤出;本发明通过设置第二O型圈,将阀体和瓶阀本体进一步密封,从而实现手动阀内外双密封,增强手动阀的密封性。
更优选的,所述阀杆上端外侧和所述阀体内侧连接处设有垫圈,所述阀体中部外侧和所述瓶阀本体连接处设有第一O型圈,所述阀体下部外侧和所述瓶阀本体连接处设有第二O型圈。
更优选地,所述阀杆中部外侧和所述阀体内侧连接处设有第三O型圈,所述第三O型圈设置于所述阀瓣上方;所述第三O型圈上方设有第四O型圈,所述第四O型圈上端设有挡圈。
优选地,所述集成瓶阀还包括过滤装置,所述过滤装置设置于所述瓶阀本体中部,所述过滤装置包括滤芯,所述滤芯设置于所述瓶阀本体内部流道内,所述滤芯用于过滤介质。
更优选地,所述滤芯第一端设有弹性挡圈,所述弹性挡圈用于固定所述滤芯的位置。
更优选地,所述滤芯第二端设有第五O型圈,所述第五O型圈用于密封所述滤芯和所述瓶阀本体的贴合面。
有益效果:
本发明通过设置放气装置,介质从直流部第一端进入放气装置,介质从喷洒部喷洒进入于集成瓶阀配合的罐体内。由于介质以喷洒的形式进入罐体,直流部内的介质在喷洒部被分成多个小支流,使介质的冲击力下降,介质平缓进入罐体内,介质和罐体接触时产生的冲击力小,介质在罐体底部缓慢汇聚,形成的各介质层在罐体内趋于稳定,各介质层之间的相对移动小,避免介质在罐体内混乱,减小介质之间的摩擦力,从而减缓温度上升速度。
本发明通过在直流部和喷洒部之间设有过滤部,过滤部将介质内的杂质过滤,避免杂质流入罐体内部,同时避免罐体内部因含有与介质密度不同的杂质,介质和杂志之间产生剧烈摩擦,使各介质层混乱不稳定,介质与介质、介质与杂质、杂质与杂质之间的剧烈碰撞产生热量,使温度快速上升。
本发明通过设置放气装置,使加氢时温度上升的速率降低,从而减缓罐体内压强升高的速率,使压强在临近介质实际容量等于预期容量时达到关闭压强,从而提高介质的实际容量。
本发明设有手动阀,通过设置阀体、阀杆、阀瓣三者配合,阀杆和阀体之间形成密切配合的静密封,阀杆和阀体之间不产生行对移动,且阀杆和阀体之间设有第三O型圈、第四O型圈,使阀杆和阀体之间形成可靠的密封面,保证手动阀的密封性;发明通过设置第二O型圈,将阀体和瓶阀本体进一步密封,从而实现手动阀内外双密封,增强手动阀的密封性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的剖面结构示意图。
图2是本发明的放气装置的局部放大图。
图3是本发明的通孔的结构示意图。
图4是本发明的手动阀的剖面结构示意图。
图5是本发明的过滤装置的剖面结构示意图。
附图中
1、手动阀 1.1、阀体 1.2、阀杆
1.3、阀瓣 1.4、垫圈 1.5、第一O型圈
1.6、第二O型圈 1.7、第三O型圈 1.8、第四O型圈
1.9、挡圈 2、过滤装置 2.1、弹性挡圈
2.2、滤芯 2.3、第五O型圈 3、放气装置
3.1、直流部 3.2、喷洒部 3.3、过滤部
3.4、过滤件 3.5、密封件 3.6、通孔
4、瓶阀本体
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述,及优点更加清楚明白,以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅仅用以解释本发明实施例,并不用于限定本发明实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
出于简明和说明的目的,实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中,很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员,这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中,没有详细地描述公知方法和结构,以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外,所有实施例可以互相结合使用。
如图1-2所示,一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,包括瓶阀本体4;放气装置3,放气装置3和瓶阀本体4连接,放气装置3设置于瓶阀本体4底部,放气装置3包括:直流部3.1,直流部3.1第一端和瓶阀本体4连接,直流部3.1为直通线型,直流部3.1水平设置;喷洒部3.2,喷洒部3.2第一端和直流部3.1第二端垂直连接。本发明通过设置放气装置3,介质从直流部3.1进入喷洒部3.2,介质以喷洒的方式进入罐体内部,由于介质在喷洒部3.2被分成多个小支流,介质进入罐体时和罐体内部的冲击力小,介质在罐体内部平稳汇聚。
如图2所示,直流部3.1第二端外侧具有向外的凸起,喷洒部3.2第一端具有凹槽,直流部3.1第二端设置于凹槽内,凸起和凹槽侧壁贴合。本发明通过在直流部3.1第二端设置向外的凸起,直流部3.1第二端和喷洒部3.2第一端的凹槽配合连接,通过增大直流部3.1第二端的直径增大与直流部3.1第二端连接的喷洒部3.2的面积,从而增大喷洒部3.2的喷洒量,使介质大量通过喷洒部3.2进入罐体内。
如图2-3所示,喷洒部3.2第二端上设有通孔3.6,通孔3.6倾斜设置,通孔3.6和直流部3.1连通。通过设置通过将直流部3.1和罐体连通,使介质通过通孔3.6进入罐体内。本申请通孔3.6倾斜设置,使从直流部3.1直接而来的大量介质在喷洒部3.2被分成多个小直流通过通孔3.6以倾斜的角度进入罐体内,避免介质和罐体直接正面碰撞。
如图2-3所示,通孔3.6和水平的夹角为10°-45°。本发明通过设置通孔3.6和水平的夹角为10°-45°,对于不同规格的罐体,从同一角度喷洒出的介质和罐体的碰撞力不同,所产生的各介质之间的混乱程度也不同,针对不同的罐体可选择不同的夹角,以最大限度地减缓温度的升高,提高介质的实际容量。
如图2所示,放气装置3还包括过滤部3.3,过滤部3.3设置于直流部3.1和喷洒部3.2之间,过滤部3.3包括:过滤件3.4,过滤件3.4竖直设置,过滤件3.4和直流部3.1垂直连接;密封件3.5,密封件3.5设置于过虑件两端,密封件3.5两侧分别和直流部3.1、喷洒部3.2连接。本发明通过设置过滤部3.3,在介质进入罐体内部之前将介质内含有的杂质过滤,避免杂质进入罐体内部,同时也避免因杂质进入罐体内部,由于杂质和介质的密度不同,使各介质层之间的混乱程度加剧,各介质层之间的碰撞激烈,导致温度上升迅速,压强升高迅速,介质的实际容量远低于预期容量。
如图4所示,集成瓶阀还包括:手动阀1,手动阀1设置于瓶阀本体4顶端,手动阀1包括:阀体1.1,阀体1.1外侧和瓶阀本体4连接,阀体1.1中部外侧和瓶阀本体4连接处设有第一O型圈1.5,阀体1.1下部外侧和瓶阀本体4连接处设有第二O型圈1.6;阀杆1.2,阀杆1.2设置于阀体1.1内侧,阀杆1.2和阀体1.1内壁紧密贴合,阀杆1.2上端外侧和阀体1.1内侧连接处设有垫圈1.4,阀杆1.2中部外侧和阀体1.1内侧连接处设有第三O型圈1.7;第三O型圈1.7上方设有第四O型圈1.8,第四O型圈1.8上端设有挡圈1.9;阀瓣1.3,阀瓣1.3设置于阀杆1.2下方,阀瓣1.3外侧和阀体1.1、瓶阀本体4连接,阀瓣1.3内侧和阀杆1.2下端外侧贴合,第三O型圈1.7设置于阀瓣1.3上方。
本发明通过设置阀体1.1、阀杆1.2、阀瓣1.3三者配合,阀杆1.2和阀体1.1之间形成密切配合的静密封,和现有技术中的动密封不同,本发明中阀杆1.2和阀体1.1之间不产生行对移动,且阀杆1.2和阀体1.1之间设有第三O型圈1.7、第四O型圈1.8,使阀杆1.2和阀体1.1之间形成可靠的密封面,进一步保证手动阀1的密封性。本发明通过设置垫圈1.4,在手动阀1转动时将垫圈1.4充当轴承作用,便于手动阀1的开启和关闭;本发明通过设置挡圈1.9和第四O型圈1.8配合,防止第四O型圈1.8在高压下被挤出;本发明通过设置第二O型圈1.6,将阀体1.1和瓶阀本体4进一步密封,从而实现手动阀1内外双密封,增强手动阀1的密封性。
如图5所示,集成瓶阀还包括过滤装置2,过滤装置2设置于瓶阀本体4中部,过滤装置2一端和手动阀1连接,过滤装置2包括滤芯2.2,滤芯2.2设置于瓶阀本体4内部流道内,滤芯2.2用于过滤介质。滤芯2.2第一端设有弹性挡圈2.1,弹性挡圈2.1用于固定滤芯2.2的位置。滤芯2.2第二端设有第五O型圈2.3,第五O型圈2.3用于密封滤芯2.2和瓶阀本体4的贴合。
本发明通过设置过滤装置2,将介质中的杂质在瓶阀本体4流道内过滤,避免集成瓶阀因介质中含杂质而导致泄露;本发明通过设置弹性挡圈2.1,将滤芯2.2固定在流道内,本发明通过设置第五O型圈2.3,将滤芯2.2和瓶阀本体4的贴合面密封,避免杂质不经滤芯2.2过滤便从滤芯2.2和瓶阀本体4间的空隙流出,造成放气装置3处的杂质过多,避免杂质流入罐体内部。
本发明手动阀1采用静密封,以提高集成瓶阀的密封性;本发明通过设置过滤装置2,将介质中的杂质过滤,避免阀门因含杂质而泄露;本发明通过设置放气装置3,将介质再次过滤后平缓喷洒流入罐体内,减小介质和罐体的冲击,使罐体内的介质缓慢汇聚,使各介质层之间的相对运动减少,从而减少产生摩擦力,使温度上升缓慢,罐体内压强升高缓慢,从而提高介质的实际容量。本发明在提高介质实际容量的同时集成了过滤器,并提高了集成瓶阀的密封性,使集成瓶阀密封性好、不泄露、实际容量大。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述,以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明,但是本发明不仅限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员而言,只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,包括
瓶阀本体;
放气装置,所述放气装置和所述瓶阀本体连接,所述放气装置设置于所述瓶阀本体底部,所述放气装置包括:
直流部,所述直流部第一端和所述瓶阀本体连接,所述直流部为直通线型,所述直流部水平设置;
喷洒部,所述喷洒部第一端和所述直流部第二端垂直连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,所述直流部第二端外侧具有向外的凸起,所述喷洒部第一端具有凹槽,所述直流部第二端设置于所述凹槽内,所述凸起和所述凹槽侧壁贴合。
3.根据权利要求1所述的一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,所述喷洒部第二端上设有通孔,所述通孔倾斜设置,所述通孔和所述直流部连通。
4.根据权利要求3所述的一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,所述通孔和水平的夹角为10°-45°。
5.根据权利要求1所述的一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,所述放气装置还包括过滤部,所述过滤部设置于所述直流部和所述喷洒部之间,所述过滤部包括:
过滤件,所述过滤件竖直设置,所述过滤件和所述直流部垂直连接;
密封件,所述密封件设置于所述过虑件两端,所述密封件两侧分别和所述直流部、所述喷洒部连接。
6.根据权利要求1所述的一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,所述集成瓶阀还包括:手动阀,所述手动阀设置于所述瓶阀本体顶端,所述手动阀包括:
阀体,所述阀体外侧和所述瓶阀本体连接;
阀杆,所述阀杆设置于所述阀体内侧,所述阀杆和所述阀体内壁紧密贴合;
阀瓣,所述阀瓣设置于所述阀杆下方,所述阀瓣外侧和所述阀体、所述瓶阀本体连接,所述阀瓣内侧和所述阀杆下端外侧贴合。
7.根据权利要求6所述的一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,所述阀杆上端外侧和所述阀体内侧连接处设有垫圈,所述阀体中部外侧和所述瓶阀本体连接处设有第一O型圈,所述阀体下部外侧和所述瓶阀本体连接处设有第二O型圈。
8.根据权利要求6所述的一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,所述阀杆中部外侧和所述阀体内侧连接处设有第三O型圈,所述第三O型圈设置于所述阀瓣上方;所述第三O型圈上方设有第四O型圈,所述第四O型圈上端设有挡圈。
9.根据权利要求1所述的一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,所述集成瓶阀还包括过滤装置,所述过滤装置设置于所述瓶阀本体中部,所述过滤装置包括滤芯,所述滤芯设置于所述瓶阀本体内部流道内,所述滤芯用于过滤介质。
10.根据权利要求9所述的一种新型车用高压氢气集成瓶阀,其中,所述滤芯第一端设有弹性挡圈,所述弹性挡圈用于固定所述滤芯的位置。
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