CN110725991A - 用于控制气体供应的电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于控制气体供应的电磁阀，例如燃料电池系统的氢气供应阀。特别地，所述电磁阀包括：阀体，所述阀体包括喷嘴和阀室、喷嘴打开/关闭片和气体绕行孔，所述气体绕行孔在所述阀体上形成使得当喷嘴关闭时与阀体的阀室连通并且通过气体绕行孔将气体供应至阀室的第一室。通过该设置，电磁阀可以抑制喷嘴中出现由于喷嘴制造偏差的直径误差和调节器的制造偏差而造成的气体泄漏。

Description

用于控制气体供应的电磁阀
技术领域
本发明涉及能够控制气体供应压强的电磁阀，例如燃料电池系统的氢气供应阀。
背景技术
本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息并且不构成现有技术。
燃料电池是通过氢气和氧气之间的化学反应产生电力的设备。使用这种燃料电池的燃料电池系统使用氢气供应阀等从而控制供应至燃料电池的氢气的供应。
氢气供应阀包括可以将氢气排入燃料电池的喷嘴、可以打开和关闭喷嘴的打开/关闭片和在打开/关闭片上提供操作力(用于关闭喷嘴的操作力)的弹簧构件，并且可以通过打开和关闭喷嘴控制供应至燃料电池的氢气的压强。
申请人已经发现在所述氢气供应阀中，喷嘴在其制造过程中出现直径尺寸误差，并且氢气作用在打开/关闭片上的力根据误差变化而变化。氢气作用在打开/关闭片上的力可以表示为氢气作用在打开/关闭片上的“压强”乘以打开/关闭片的受到压强作用的“面积”而计算的值(压强x面积)。
然后，供应至氢气供应阀的氢气的压强也变化。因此，压强利用储存在氢气储存罐中的高压氢气调节器降低至一定水平并且供应至氢气供应阀。申请人还已经发现，由于调节器也具有误差，氢气作用在打开/关闭片上的力根据安装在氢气储存罐上的调节器而变化。
由于如上所述在氢气供应阀和调节器之间存在误差，当由弹簧构件提供至打开/关闭片的操作力不足时，喷嘴不能被打开/关闭片气密地关闭，在该情况下，在喷嘴和打开/关闭片之间出现氢气泄漏。
为了避免上述氢气泄漏，当弹簧构件提供给打开/关闭片的操作力增加时，申请人已经发现打开/关闭片的用于打开喷嘴的操作力也必须增加，因此存在的问题是，提供操作力的螺线管的尺寸和施加至螺线管的电流的量必须增加。
此外，为了制造未来可以流过具有比目前更高流速的氢气的氢气供应阀，喷嘴的直径必须增加，并且在传统氢气供应阀中存在的问题是，当喷嘴直径增加时，在打开/关闭片上提供操作力的弹簧构件和电磁阀的尺寸也必须增加。
公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明背景技术的理解，因此其可以包含的信息并不构成本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
本发明提供一种用于控制气体供应的电磁阀，所述电磁阀可以形成气体绕行孔，当喷嘴关闭在阀体上时所述气体绕行孔可以与阀体密闭的阀室连通并且通过气体绕行孔将气体供应至阀室的第一室，因此抑制或避免由于喷嘴制造偏差的直径误差和调节器的制造偏差而在喷嘴中出现的气体泄漏。
在本发明的一个形式中，一种用于控制气体供应的电磁阀(第一电磁阀)包括：阀体，所述阀体包括：喷嘴，其将通过气体流入路径流入的气体排至气体使用设备，和阀室，其邻近所述喷嘴；喷嘴打开/关闭单元，其在打开所述喷嘴的方向上可移动地安装在所述阀室中，并且被构造成将所述阀室分成第一室和第二室，所述第一室被构造成维持与所述气体流入路径连通，所述第二室被构造成与所述喷嘴选择性地连通；气体绕行孔，其在所述阀体上形成并且被构造成使得所述气体流入路径和所述第一室之间连通；以及螺线管，其被构造成选择性地提供所述喷嘴打开/关闭单元的用于打开所述喷嘴的操作力。
根据本发明的一个形式，在第一电磁阀中，可以在所述阀体和所述喷嘴打开/关闭单元之间插置弹簧构件，所述弹簧构件始终提供所述喷嘴打开/关闭单元的用于关闭所述喷嘴的操作力。然后，所述喷嘴打开/关闭单元可以包括：杆单元，其通过从所述螺线管接收用于打开所述喷嘴的操作力而可移动地安装在所述阀室中；隔膜，其设置在所述杆单元的中央部分并且被构造成将所述阀室分成第一室和第二室；以及打开/关闭片，其固定至所述杆单元的端部并且被构造成当从所述螺线管接收的操作力被移除并且所述杆单元在关闭所述喷嘴的方向上移动时关闭所述喷嘴。此时，所述隔膜可以形成为在垂直于所述杆单元的移动方向的方向上延伸，并且可以通过穿透所述杆单元而结合至所述杆单元的中央部分。此外，所述杆单元可以包括第一杆和第二杆，所述第一杆和第二杆与插置于其间的所述隔膜结合。
在本发明的另一个形式中，所述隔膜的受第一室的气体压强作用的表面积可以等于或大于基于所述喷嘴的横截面积的直径最大误差的所述喷嘴的横截面积的增量，或者可以大于所述增量的横截面积。根据本发明的另一个形式，所述隔膜的受所述第一室的气体压强作用的表面积可以等于或大于所述打开/关闭片的受所述喷嘴的气体压强作用的表面积，或者可以大于所述打开/关闭片的表面积，并且所述打开/关闭片的受所述喷嘴的气体压强作用的表面积可以与所述喷嘴的横截面积相同。
此外，所述隔膜可以具有边缘部分，所述边缘部分通过安装在所述阀体上的固定本体固定至所述阀体，所述隔膜的中央部分能够与所述杆单元整体地移动同时穿过在所述固定本体上形成的中央孔。
此外，根据本发明的一个形式，所述第一室可以被构造成通过所述气体绕行孔与所述气体流入路径连通的密闭类型的室，并且所述隔膜可以被构造成能够响应所述杆单元的移动而变形的板状弹性构件。
此外，本发明提供一种用于控制气体供应的电磁阀(第二电磁阀)，其包括：阀体，所述阀体具有：喷嘴，其接收气体并且将气体排至气体使用设备的气体入口；阀室，其邻近所述喷嘴；喷嘴打开/关闭单元，其在打开所述喷嘴的方向上可移动地安装在所述阀室中并且能够将所述阀室分成与所述气体入口连通的第一室和第二室(即除了第一室之外的室)；气体绕行孔，其在所述阀体上形成并且将从所述气体入口供应的气体提供至所述第一室；以及螺线管，其安装在所述阀体上并且当供应电流时提供使所述喷嘴打开/关闭单元移动的磁力。
根据本发明的一个示例形式，第二电磁阀的喷嘴打开/关闭单元可以包括：杆单元，其从所述螺线管接收磁力，在打开所述喷嘴的方向上受到供应至所述喷嘴的气体的挤压，并且在关闭所述喷嘴的方向上受到供应至所述第一室的气体的挤压；以及第一隔膜，其设置在所述杆单元的中部并且使所述第一室与所述第二室分离。所述喷嘴打开/关闭单元可以包括：第二隔膜，所述第二隔膜被构造成将所述第二室分成第三室和第四室，所述第三室可以与所述喷嘴选择性地连通，所述第四室可以介于所述第一室和所述第三室之间。所述第一室可以是与所述气体绕行孔连通的密闭空间，并且所述第四室可以是所述阀体内的被所述第一隔膜和所述第二隔膜围绕的密闭空间。然后，相对于所述杆单元的移动方向，所述第一隔膜和所述第二隔膜设置在所述杆单元的中部。相对于所述杆单元的移动方向，所述第二隔膜设置在离所述第一隔膜的一定间隔处。所述第一隔膜的边缘部分和所述第二隔膜的边缘部分固定至所述阀体。此外，所述第一室设置有第一弹簧构件，所述第一弹簧构件在关闭所述喷嘴的方向上挤压所述杆单元，并且所述第四室设置有第二弹簧构件，所述第二弹簧构件在打开所述喷嘴的方向上挤压所述杆单元。此外，通过控制供应至所述螺线管的电流的方向和大小从而确定供应至所述杆单元的磁力的方向和大小。
根据本发明的第一电磁阀被构造成使得当喷嘴打开/关闭单元在打开喷嘴的方向上受到供应至喷嘴的气体的压强的挤压时，喷嘴打开/关闭单元可以在关闭喷嘴的方向上受到供应至第一室的气体的压强的挤压，因此即使出现喷嘴的无意直径误差(例如制造偏差)时也能抑制或避免喷嘴和打开/关闭片之间出现气体泄漏。因此，即使第一电磁阀的喷嘴直径不同于预定直径，也无需改变弹簧构件和/或螺线管的尺寸，此外为了在必要时应对喷嘴直径的改变，能够改变喷嘴直径而不改变设计。
同时，根据本发明的第二电磁阀被构造成当使用由第二电磁阀供应的气体的气体使用设备的气体入口侧的压强降低时可以打开喷嘴并且当气体入口侧的压强增加时可以关闭喷嘴，因此控制供应至螺线管的电流的方向和大小从而将供应至气体入口的气体的压强自动控制为目标压强。因此，能够避免由于安装在第二电磁阀上游侧的调节器的制造偏差而造成的喷嘴气体泄漏。
下文讨论本发明的其它方面和形式。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
下文讨论本发明的上述特征及其它特征。
通过本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应理解说明书和具体实施例仅旨在用于说明的目的而不旨在限制本发明的范围。
附图说明
为了可以更好地理解本发明，现在将以实施例的方式参考附图描述其各个形式，其中：
图1为显示传统电磁阀的示意图；
图2A至图2C为分别显示作用在传统电磁阀的打开/关闭片上的力的示意图，其中，图2A为当电流未流过螺线管时，图2B为电流流过螺线管但是在打开/关闭片向上移动之前，图2C为电流流过螺线管并且在打开/关闭片向上移动之后；
图3为显示本发明的第一个形式中的电磁阀的示意图；
图4A为显示本发明的第一个形式中的电磁阀打开之前作用在喷嘴打开/关闭单元上的力的示意图；
图4B和图4C为显示本发明的第一个形式中在供应用于打开电磁阀的电流时作用在喷嘴打开/关闭单元上的力的示意图，其中，图4B为电流供应至螺线管但是在打开/关闭片向上移动之前，图4C为电流供应至螺线管并且在打开/关闭片向上移动之后；
图5为显示根据本发明的第二个形式的电磁阀的示意图；
图6A至图6D为显示本发明的第二个形式中的作用在电磁阀的喷嘴打开/关闭单元上的力的示意图。
本文描述的附图仅用于说明的目的并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
如下描述仅为示例性性质并且决不旨在限制本发明或其应用或用途。应理解在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
应当了解，附图不必按比例，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体目标应用和使用的环境来确定。
首先，将参考图1和图2A至图2C描述传统电磁阀的操作机制。
如图1所示，传统电磁阀10被构造成使得弹簧构件11可以挤压杆12并且杆12挤压打开/关闭片13，因此避免以高压供应的氢气流动至燃料电池的氢气入口侧。
然后，图2A至图2C显示了在打开电磁阀10的打开操作的过程中供应至打开/关闭片13的压强。如图2A至图2C所示，施加至打开/关闭片13的压强可以分为：没有电流流过螺线管14之时(阀关闭状态)、电流流过螺线管14并且打开/关闭片13升高从而与喷嘴15分离之前、螺线管14通电并且打开/关闭片13升高从而与喷嘴15分离之后。
由于供应至喷嘴15侧的高压氢气的压强而施加至打开/关闭片13的面对喷嘴15的表面(底表面)的力与高压氢气的压强乘以喷嘴15横截面积获得的值成比例。当没有电流流过螺线管14时为了使打开/关闭片13与喷嘴紧密接触从而维持关闭状态，设置在喷嘴15相对于打开/关闭片13的相对侧的弹簧构件11具有预定的弹簧力并且弹簧力被设定为大于供应至喷嘴15侧的高压氢气的最高压强(参见图2A)。然后，当将电流供应至螺线管14时，随着电流流过螺线管14而产生的磁力施加至杆12(参见图2B)。当磁力和弹簧力的总和大于作用在打开/关闭片13的底表面上的力(由供应至喷嘴侧的高压氢气作用的力)时，打开/关闭片13升高并且打开喷嘴15。当打开/关闭片13打开喷嘴15时，喷嘴15上方的阀室16立即接收与高压氢气的压强完全相同的压强，作用在打开/关闭片13的底表面上的力的影响被抵消并且消失(参见图2C)。之后，为了关闭喷嘴15，停止向螺线管14的电流供应。然后，杆12由于弹簧构件11的弹性复位力向下移动并且位于杆12下端的打开/关闭片13关闭同时覆盖喷嘴15(参见图1)。
同时存在的问题是，在电磁阀10的制造过程中出现喷嘴15的直径尺寸的误差，并且氢气作用在打开/关闭片13上的力根据误差而变化。然后，供应至阀10的氢气的压强也变化。因此，储存在氢气储存罐中的高压氢气(其远高于供应至燃料电池的氢气压强，最高位700bar)使用调节器减压至一定水平并且被供应至阀10。然而，由于调节器也具有制造误差，还存在的问题是，氢气作用在打开/关闭片13上的力根据安装在氢气储存罐上的调节器而变化。
由于阀10和调节器存在制造误差，当由弹簧构件11提供至打开/关闭片13的操作力不足时，喷嘴15不能被打开/关闭片13气密地关闭，在该情况下，在喷嘴15和打开/关闭片13之间出现氢气泄漏。
因此，当弹簧构件11提供给打开/关闭片13的操作力增加从而避免氢气泄漏时，打开/关闭片13的用于打开喷嘴15的操作力也必须增加，因此存在的问题是，提供操作力的螺线管14的尺寸和/或施加至螺线管14的电流的量必须增加。
因此，本发明提供一种电磁阀，所述电磁阀可以形成气体绕行孔，当喷嘴关闭在阀体上时所述气体绕行孔可以与阀体密闭的阀室连通并且通过气体绕行孔将气体供应至阀室的第一室，因此避免由于喷嘴制造偏差的直径误差和调节器的制造偏差而在喷嘴中出现的气体泄漏。
图3为显示本发明的第一个形式中的电磁阀(第一电磁阀)的示意图，图4A为显示第一电磁阀打开之前作用在喷嘴打开/关闭单元上的力的示意图，并且图4B和图4C为显示在供应用于打开第一电磁阀的电流时作用在喷嘴打开/关闭单元上的力的示意图。此外，图5为显示本发明的第二个形式中的电磁阀(第二电磁阀)的示意图，并且图6A至图6D为显示作用在第二电磁阀的喷嘴打开/关闭单元上的力的示意图。
下文将参考图3至图6D描述本发明使得本领域技术人员可以容易地实施本发明。在本说明书中，参考图3至图6D描述竖直方向和水平方向，并且用于打开和关闭喷嘴的杆单元的移动方向与竖直方向匹配。
首先，将参考图3至图4C描述根据本发明的第一个形式的电磁阀(第一电磁阀)。
如图3所示，第一电磁阀100可以被构造成包括具有气体绕行孔111的阀体110，安装在阀体110内的喷嘴打开/关闭单元120，和向喷嘴打开/关闭单元120提供操作力的螺线管130和弹簧构件140等。
阀体110具有气体流入路径114和喷嘴113并且具有阀室112，氢气流动通过所述气体流入路径114，通过气体流入路径114流入的氢气通过所述喷嘴113排至燃料电池侧，当喷嘴113打开时所述阀室112可以与喷嘴113连通。气体流入路径114可以位于阀体110的下部，并且相对于流动通过气体流入路径114的氢气的流动方向，喷嘴113可以位于气体流入路径114的下游侧端部(后端部)。喷嘴113将气体排入使用氢气的气体使用设备(例如燃料电池等)，并且可以形成为具有一定直径的孔型喷嘴。然后，阀室112可以位于阀体110的上部从而邻近喷嘴113，并且可以位于气体流入路径114和喷嘴113的上部。此外，阀体110可以包括气体排出路径115，所述气体排出路径115位于气体流入路径114的相对于喷嘴113的相对侧。当喷嘴113打开时，气体排出路径115可以与喷嘴113连通，并且可以位于阀体110的下部。此外，阀体110可以具有在气体流入路径114和阀室112之间延伸的气体绕行孔111(或绕行流动路径)。
喷嘴打开/关闭单元120竖直可移动地安装在阀室112中从而打开和关闭喷嘴113，并且当其安装在阀室112中时，阀室112可以分成位于其上侧的第一室112-1和位于其下侧的第二室112-2。此时，第一室112-1邻近气体流入路径114使得其边界彼此接触，并且第二室112-2邻近喷嘴113使得其边界彼此接触。此外，第一室112-1通过气体绕行孔111始终邻近气体流入路径114，并且第二室112-2只有当喷嘴113打开时才选择性地邻近喷嘴113。第一室112-1可以通过气体绕行孔111以气体可移动方式连接至气体流入路径114，并且第二室112-2只有当喷嘴113打开时才选择性地以气体可移动方式连接至喷嘴113。当喷嘴113打开时通过气体流入路径114流入的氢气可以经由第二室112-2排至气体排出路径115，并且可以通过气体排出路径115供应至燃料电池的氢气入口侧。
气体绕行孔111可以形成为在第一室112-1和气体流入路径114之间竖直延伸，并且可以在阀体110上以直线形状形成从而使气体流入路径114和位于气体流入路径114的上侧的第一室112-1之间连通。
喷嘴打开/关闭单元120可以由如下组成：安装在阀室112中的杆单元121、位于杆单元121中央部分的隔膜121-4和固定至杆单元121下端的打开/关闭片121-3。
杆单元121可以由位于其上侧的第一杆121-1和位于其下侧的第二杆121-2组成。第一杆121-1和第二杆121-2可以在杆单元121的操作方向(竖直方向)上设置，并且隔膜121-4可以设置在第一杆121-1和第二杆121-2之间。亦即，杆单元121可以由第一杆121-1和第二杆121-2组成，所述第一杆121-1和第二杆121-2与插置其间的隔膜121-4结合。特别地，杆单元121可以由结合至隔膜121-4上中部的第一杆121-1和结合至隔膜121-4下中部的第二杆121-2组成。隔膜121-4可以被形成为在垂直于杆单元121的操作方向(移动方向)的方向上延伸。特别地，隔膜121-4可以通过穿透杆单元121而结合至杆单元121在纵向方向上的中央部分，并且可以固定至杆单元121从而与杆单元121整体移动。隔膜121-4可以延伸至杆单元121的外侧从而将阀室112气密地分成气体不能移动的两个空间(即第一室和第二室)。第一室112-1和第二室112-2使用插置其间的隔膜121-4而无法造成气体移动。在此，第一室112-1是通过气体绕行孔111与气体流入路径114连通的密闭型的室。亦即，第一室112-1是由围绕阀体110的阀体110上端部和隔膜121-4围绕的空间，并且可以通过气体绕行孔111与第一室112-1外部的气体流入路径114连通。然后，打开/关闭片121-3可以是弹性材料的片构件，当杆单元121向下移动时可以通过气密地覆盖喷嘴113而关闭。
当供应电流时螺线管130产生磁力并且可以使用磁力使杆单元121向上移动，螺线管130安装在阀体110上使得磁力可以作用在杆单元121上。可以在阀体110的上端形成用于安装螺线管130的台阶部分116，并且台阶部分116可以以一定间隙围绕杆单元121的上端部的形状形成。螺线管130可以以围绕杆单元121的上端部的环形线圈的形状设置在台阶部分116上。此外，当操作力(打开操作力)供应至喷嘴打开/关闭单元120从而打开喷嘴113时，磁力可以选择性地供应至喷嘴打开/关闭单元120(当电流供应至螺线管时)。
然后，弹簧构件140可以通过预定的弹簧力阻挡杆单元121的向上移动，并且可以介于阀体110和杆单元121之间。特别地，弹簧构件140可以插置于第一杆121-1的外周表面上突出形成的支撑端部121-1a与阀体110上端的内壁表面之间。此时，弹簧构件140可以由于杆单元121的向上移动而压缩，并且可以由于杆单元121的向下移动(返回)而复位。当螺线管130的磁力作用在杆单元121上时弹簧构件140可以压缩，并且当螺线管130的磁力移除时弹簧构件140可以复位。
喷嘴打开/关闭单元120可以通过由弹簧构件140提供的操作力(关闭操作力)维持喷嘴的关闭状态，直至产生螺线管130的磁力来影响杆单元121。亦即，杆单元121可以安装在阀室112中从而始终从弹簧构件140接收用于关闭喷嘴113的操作力，并且从螺线管130选择性地接收用于打开喷嘴113的操作力。当通过螺线管130供应至杆单元121的操作力移除并且通过弹簧构件140供应至杆单元121的操作力保持时，位于杆单元121下端的打开/关闭片121-3通过气密地覆盖喷嘴113而关闭。当杆单元121从螺线管130接收操作力时打开/关闭片121-3升高从而与喷嘴113分离，并且当从螺线管130接收的操作力移除时，打开/关闭片121-3通过从弹簧构件140接收的到杆单元121的操作力与杆单元121整体地向下移动从而与喷嘴113紧密接触。
在此，弹簧构件140可以使用螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的弹簧力对应于使弹簧构件140压缩变形所需的临界值(最小负载)。然后，螺线管130可以使用能够产生比弹簧构件140的弹簧力更大的磁力的螺线管。
如上构造的第一电磁阀100被构造成使得通过气体流入路径114流入的氢气通过喷嘴113挤压打开/关闭片121-3的底表面(下端表面)，同时氢气通过气体绕行孔111流入第一室112-1。流入第一室112-1的氢气挤压隔膜121-4的上表面(上端表面)。挤压隔膜121-4的上表面的氢气的压强通过第二杆121-2传递至打开/关闭片121-3并且挤压打开/关闭片121-3的上表面。然后，弹簧构件140作用在第二杆121-2上的弹簧力(弹性复位力)通过第一杆121-1传递至打开/关闭片121-3的上表面。亦即，通过弹簧构件140供应至杆单元121的弹簧力将弹簧力始终供应至打开/关闭片121-3的上表面。始终供应至杆单元121的弹簧力可以设定为阀操作之前(电流未供应至螺线管并且喷嘴关闭的状态)的初始弹簧力，并且弹簧构件140可以安装在阀体110上从而具有初始弹簧力。亦即，弹簧构件140可以在具有初始弹簧力的压缩状态下安装在阀体110上。
因此，在电流施加至螺线管130之前，氢气通过喷嘴113作用的压强传递至打开/关闭片121-3的底表面，但是通过气体绕行孔111流入第一室112-1的氢气的压强连同弹簧构件140的初始弹簧力同时作用在打开/关闭片121-3的上表面上，从而维持喷嘴113的关闭状态(阀关闭状态)(参见图4A)。
参考图4A，氢气在打开/关闭片121-3的底表面上作用压强的面积可能根据喷嘴113的直径而变化，并且氢气在打开/关闭片121-3的底表面上作用压强的面积与喷嘴113的横截面积相同。氢气作用在打开/关闭片121-3的底表面上的力F确定为氢气的压强P乘以打开/关闭片121-3的受到氢气压强作用的表面积A而获得的值(P x A＝F)。第一电磁阀100可以将弹簧构件140的初始弹簧力设定为大于氢气作用在打开/关闭片121-3的底表面上的力F的值，从而维持喷嘴113的关闭状态，直至电流施加至螺线管130。然而，当由于制造偏差出现喷嘴113的直径误差并且喷嘴113的横截面积增加时，氢气的力F可能超过初始弹簧力，在该情况下，喷嘴113和打开/关闭片121-3之间可能出现氢气泄漏。
在第一电磁阀100中，氢气的压强P'通过气体绕行孔111作用在隔膜121-4的上表面上，因此氢气的压强也传递至打开/关闭片121-3的上表面。氢气作用在隔膜121-4的上表面上的力F'为氢气的压强P'乘以隔膜121-4的受到氢气压强P'作用的表面积A'而获得的值(P'x A'＝F')。因此，隔膜121-4的延伸至杆单元121外侧的表面积A'和氢气作用的压强P'可以考虑到制造阀时可能出现的喷嘴113的直径最大误差而设定，因此即使出现喷嘴113的直径误差时也能避免喷嘴113和打开/关闭片121-3之间的氢气泄漏。
氢气作用在隔膜121-4的上表面上的压强P'具有与氢气作用在打开/关闭片121-3的底表面上的压强P相同的压强值。因此，当隔膜121-4的受到氢气压强P'作用的表面积A'被设定为等于或大于根据喷嘴113的最大直径误差而增量的喷嘴的横截面积，无论是否出现喷嘴的直径误差都能避免氢气泄漏。亦即，隔膜121-4的受到通过气体绕行孔111流入第一室112-1的氢气的压强P'作用的表面积A'的最小值确定为喷嘴113的横截面积根据喷嘴113的直径最大误差而增量的喷嘴横截面积，响应喷嘴113的直径误差可以避免喷嘴113和打开/关闭片121-3之间的氢气泄漏。
当难以计算喷嘴113的直径最大误差时，可以通过将隔膜121-4的受到第一室112-1的氢气压强作用的表面积A'设定为等于或大于打开/关闭片121-3的通过打开/关闭片的底表面的喷嘴113而受到氢气压强作用的表面积A，从而避免氢气泄漏。亦即，可以通过将隔膜121-4的受到第一室112-1的氢气压强P'作用的表面积A'设定为等于或大于打开/关闭片121-3的受到打开/关闭片121-3的底表面的气体流入路径114的氢气压强作用的表面积A，从而避免氢气泄漏。打开/关闭片121-3的受到打开/关闭片121-3的底表面的气体流入路径114的氢气压强作用的表面积A与喷嘴113的横截面积相同。
当隔膜121-4的表面积A'具有等于或大于打开/关闭片121-3的表面积A的面积时，氢气作用在打开/关闭片121-3的底表面上的力F的影响由于氢气作用在隔膜121-4的上表面上的力F'而消失，使得打开/关闭片121-3可以通过弹簧构件140的初始弹簧力完全与喷嘴113的表面紧密接触，因此即使喷嘴113的直径被无意增加也可以避免喷嘴113和打开/关闭片121-3之间的氢气泄漏。
同时，当在喷嘴113关闭的状态下电流施加至螺线管130时，在螺线管130内产生磁力并且磁力作用在杆单元121上(参见图4B)。杆单元121通过磁力而向上移动并且杆单元121下端的打开/关闭片121-3连同杆单元121一起升高(参见图4C)。在与弹簧构件140的初始弹簧力相反的方向上产生更大的磁力，并且杆单元121升高从而压缩弹簧构件140。此时，打开/关闭片121-3与喷嘴113分离，并且在喷嘴113打开的时刻氢气(通过气体流入路径供应的氢气)的压强作用在隔膜121-4的下表面(下端表面)上，并且隔膜121-4的下表面和上表面的受到氢气压强作用的面积相同，从而抵消氢气影响隔膜121-4的力。亦即，由于隔膜121-4的上表面受氢气压强作用的表面积(延伸至杆单元外侧的部分的表面积)和隔膜121-4的下表面受氢气压强作用的表面积相同，当喷嘴113打开时抵消了氢气挤压隔膜121-4的力。因此，包括打开/关闭片121-3的喷嘴打开/关闭单元120由于弹簧构件140的弹簧力和螺线管130的磁力之间的差异而升高。在此，图4B显示了电流供应至螺线管但是打开/关闭片121-3升高之前的状态，并且图4C显示了电流供应至螺线管130因此打开/关闭片121-3升高的状态。
如同第一电磁阀100，当氢气的压强使用气体绕行孔111作用在隔膜121-4的上表面上并且隔膜121-4的受氢气压强作用的表面积设定够大时，在为了供应大量氢气而增加喷嘴113直径以及由于喷嘴113的制造误差而增加喷嘴113直径的情况下，能够避免喷嘴113和打开/关闭片121-3之间的氢气泄漏而无需增加弹簧构件140的初始弹簧力，也无需增加螺线管130的尺寸和/或电流量。
当电流供应至螺线管130从而打开喷嘴113时，弹簧构件140相比于电流流经螺线管130之前的状态进一步压缩并且弹簧力(弹性复位力)大于初始弹簧力，然后当供应至螺线管130的电流移除时，包括打开/关闭片121-3的喷嘴打开/关闭单元120由于弹簧力而向下移动，并且返回至喷嘴113的上端从而关闭喷嘴113。
同时，如图3所示，隔膜121-4可以具有隔膜121-4的中央部分和隔膜121-4的边缘部分，所述中央部分固定在第一杆121-1和第二杆121-2之间，所述边缘部分通过固定本体117固定至阀体110。固定本体117在第一室112-1中固定地安装在阀体110上，并且在其中央部分上具有中央孔117a，喷嘴打开/关闭单元120可以穿透所述中央孔117a。喷嘴打开/关闭单元120通过中央孔117a位于阀室112中。当喷嘴打开/关闭单元120竖直移动时，隔膜121-4的中央部分在中央孔117a中竖直移动(通过固定本体117)。固定本体117可以位于阀室112的中心(即第一室112-1的下部)，并且阀体110的气体绕行孔111可以延伸至固定本体117。亦即，气体绕行孔111也可以根据固定本体117的安装位置在固定本体117中形成。
隔膜121-4可以是响应杆单元121的竖直移动而变形的板状弹性构件，并且杆单元121通过由弹簧构件140产生的弹簧力和由螺线管130产生的磁力的影响而移动。隔膜121-4与固定本体117整体联接从而避免隔膜121-4的边缘部分和固定本体117之间的气体泄漏。例如，隔膜121-4可以与固定本体117以使得隔膜121-4的边缘部分气密地插入固定本体117的方式联接。此外，固定本体117还可以模制使得在固定本体117的模制过程中固定本体117围绕隔膜121-4的边缘部分并且中央孔117a位于隔膜121-4的中央部分。亦即，固定本体117可以与隔膜121-4的边缘部分整体地形成。
下文将参考图5至图6D描述本发明的第二个形式的电磁阀(第二电磁阀)。
作为安装在使用氢气的气体使用设备的氢气供应线路上的设备，第二电磁阀200可以介于用于储存供应至阀200的氢气的气体储存罐和可以从阀200接收氢气的气体使用设备的气体入口之间，并且可以通过喷射器等连接至气体入口。气体使用设备可以是使用氢气作为燃料的燃料电池，并且气体入口可以是燃料电池的氢气入口。
如图5所示，第二电磁阀200可以被构造成包括具有气体绕行孔211的阀体210、安装在阀体210内的喷嘴打开/关闭单元220以及向喷嘴打开/关闭单元220提供操作力的螺线管230和弹簧构件241、242等。
阀体210具有气体流入路径213和喷嘴214并且具有阀室212，氢气流动通过所述气体流入路径213，所述喷嘴214将通过气体流入路径213供应的氢气排至燃料电池的氢气入口侧，在所述阀室212中安装用于打开和关闭喷嘴214的喷嘴打开/关闭单元220。喷嘴打开/关闭单元220可以安装在阀室212内从而关闭喷嘴214。气体流入路径213可以位于阀体210的下部，并且基于流动通过气体流入路径213的氢气的流动方向，喷嘴214可以位于气体流入路径213的下游侧端部。喷嘴214可以形成为具有一定直径的孔型喷嘴。阀室212可以设置在阀体210的上部，并且可以设置在气体流入路径213和喷嘴214的上部。阀体210可以包括气体排出路径215，所述气体排出路径215位于气体流入路径213的相对于喷嘴214的相对侧。气体排放路径215可以连接至燃料电池的氢气入口并且其间插置喷射器，当喷嘴214打开时可以与喷嘴214连通，并且可以将通过喷嘴214供应的氢气排放至燃料电池的氢气入口。
此外，气体绕行孔211可以在阀体210的上部形成。气体绕行孔211使阀室212和燃料电池的氢气入口之间连通。亦即，气体绕行孔211以气体可移动方式连接阀室212和燃料电池的氢气入口。特别地，气体绕行孔211可以在阀体210上形成从而连接阀室212的上侧空间(第一室)及其氢气入口。气体绕行孔211使通过氢气入口供应的氢气流入阀室212的第一室212-1，并且流入阀室212的第一室212-2的氢气在关闭喷嘴的方向上(向下)挤压喷嘴打开/关闭单元220。
喷嘴打开/关闭单元220可以被构造成包括安装在阀室212中从而关闭喷嘴214的杆单元221和设置在杆单元221的中央的第一隔膜222和第二隔膜223。
杆单元221当堆叠在喷嘴214的上端时关闭喷嘴214，并且安装在阀室212中从而在打开和关闭喷嘴214的方向上移动。当喷嘴214关闭时，杆单元221可以在打开喷嘴214的方向上(向上)受到供应至喷嘴214的氢气的挤压。杆单元221可以由多个杆221-1、221-2、221-3组成，所述多个杆221-1、221-2、221-3沿着杆单元221的移动方向成排布置从而打开和关闭喷嘴214，并且固定至杆221-3的下端的打开/关闭片221-4设置在杆221-1、221-2、221-3的远端。特别地，杆单元221可以由位于其上侧的第一杆221-1、位于其下侧的第二杆221-2和位于其中央的介于第一杆221-1与第二杆221-2之间的第三杆221-3组成。打开/关闭片221-4可以附接至第二杆221-2的下端，并且当喷嘴214关闭时可以与喷嘴214的上端紧密接触。
杆单元221可以通过由螺线管230产生的磁力在打开和关闭喷嘴214的方向上(竖直方向)移动。当电流施加至螺线管230时，磁力可以供应至杆单元221并且影响杆单元221。
可以在第一杆221-1的下端形成可以支撑第一弹簧构件241的下端的第一支撑端部221-1a，并且可以在第二弹簧构件242的上端形成可以支撑第二弹簧构件242的上端的第二支撑端部221-3a。第一支撑端部221-1a可以水平地(垂直于杆单元的移动方向的方向)延伸并且形成为在第一杆221-1的下端突出，并且第二支撑端部221-3a可以水平地延伸并且形成为在第三杆221-3的上端突出。
第一隔膜222将阀室212气密地分离成位于其上侧的第一室212-1和除了第一室212-1以外的剩余空间的室，并且可以设置在阀室212中从而穿过阀室212横向地延伸。特别地，第一隔膜222可以固定至杆单元221的中央部分，并且可以在垂直于杆单元221的移动方向(例如杆单元的纵向方向或水平方向)的方向上延伸。第一隔膜222可以整体联接至杆单元221的中央部分同时在其纵向方向上穿透杆单元221的中央部分。相对于杆单元221的移动方向(纵向方向、竖直方向)，第一隔膜222的中央部分可以插入并且结合至杆单元221的中央部分。第一隔膜222的中央部分可以插入并且结合在第一支撑端部221-1a和第二支撑端部221-3a之间。第一隔膜222的边缘部分可以固定至阀体210。第一隔膜222的边缘部分和阀体210可以彼此气密地联接。
第二隔膜223可以将阀室212气密地分成位于其下侧的第二室212-2和除了第二室212-2之外的剩余空间的室。亦即，第二隔膜223可以将阀室212空间的除了第一室212-1之外的剩余空间的室气密地分成位于其下侧的第二室212-2和位于其中部的第三室212-3。出于该目的，第二隔膜223可以固定地结合至杆单元221的中央部分并且可以在杆单元221的中央部分朝向阀体210的内壁表面水平地延伸。
第二隔膜223可以通过杆单元221的中央部分整体结合和联接至杆单元221的中央部分。第二隔膜223的中央部分可以插入和结合在第二杆221-2和第三杆221-3之间，并且第二隔膜223的边缘部分可以固定在阀体210中。第二隔膜223的边缘部分可以通过设置在阀体210中的固定本体224固定至阀体210。固定本体224可以具有在其中央部分上形成的中央孔224a，并且可以形成为从中央孔224a向杆单元221的外侧(特别是第二杆221-2和第三杆221-3的结合部分的外侧)延伸。杆单元221可以在穿过中央孔224a的同时竖直移动从而打开和关闭喷嘴214。第二隔膜223定位成在杆单元221的移动方向(竖直方向)上距离第一隔膜222一定间隔，并且所述一定间隔可以等于第三室212-3的高度或略大于第三室212-3的高度。
第一隔膜222和第二隔膜223可以构造成能够竖直弹性流动的板状弹性片。第一隔膜222的中央部分和第二隔膜223的中央部分可以连同杆单元221一起竖直移动，并且第一隔膜222的边缘部分和第二隔膜223的边缘部分维持固定至阀体210的状态。
第一室212-1是以气体可移动方式连接至气体绕行孔211的空间，并且可以通过第一隔膜222与阀室212的剩余空间(第二室和第三室)气密地分离。第一室212-1是除了气体绕行孔211之外都密闭的空间。第二室212-2是以气体可移动方式连接至气体排出路径215的空间并且是当喷嘴214打开时以气体可移动方式连接至喷嘴214的空间。第二室212-2邻近喷嘴214从而当喷嘴214打开时与其边界接触并且可以以气体可移动方式连接至延伸至喷嘴214侧的气体流入路径213。第三室212-3是阀体210内的被第一隔膜222和第二隔膜223围绕的密闭空间。第三室212-3的内部压强可以设定为大气压强。当喷嘴214打开时供应至喷嘴214的氢气经由第二室212-2排至气体排出路径215并且经过气体排出路径215从而供应至燃料电池的氢气入口。
第一室212-1可以设置有第一弹簧构件241用于在关闭喷嘴214的方向上挤压和支撑杆单元221，并且第三室212-3可以设置有第二弹簧构件242用于在打开喷嘴214的方向上挤压和支撑杆单元221。第一弹簧构件241可以插置于阀体210的上内壁表面和第一支撑端部221-1a的上端表面之间，第二弹簧构件242可以插置于第二支撑端部221-3a的下端表面和固定本体224的上端表面(或阀室的下内壁表面)之间。当喷嘴214关闭时，第一弹簧构件241的弹簧力(弹性复位力)可以与第二弹簧构件242的弹簧力抵消。亦即，当通过喷嘴214供应至喷嘴打开/关闭单元220的下端(即打开/关闭片的底表面)的氢气的压强(力)和通过气体绕行孔211流入第一室212-1并且作用在杆单元221上的氢气的压强(力)相等时，喷嘴214被第一弹簧构件241的弹簧力和第二弹簧构件242的弹簧力的总和(或尺寸差异)维持关闭。
螺线管230可以安装在阀体210的外上部。当供应电流时螺线管230产生磁力，并且根据电流的流动方向和大小控制磁力的方向和大小。由螺线管230产生的磁力影响安装在阀体210(阀室)内的杆单元221。杆单元221可以在阀室212中被磁力挤压并且竖直移动(在打开和关闭喷嘴的方向上)。因此，可以控制供应至螺线管230的电流的方向和大小从而确定施加至杆单元221的磁力的操作方向和大小。然后，可以控制磁力的方向和大小从而调节燃料电池的氢气入口侧的压强。此时，不需要用于测量燃料电池的氢气入口侧的压强的压强传感器。
可以通过控制器控制供应至螺线管230的电流的流动方向和大小。控制器可以是安装在车辆中的控制器之一。
在此，将参考图6A至图6D描述作用在喷嘴打开/关闭单元220上的力和第二电磁阀200的状态。
首先，当电流未施加至螺线管230并且通过喷嘴214供应至喷嘴打开/关闭单元220的下端(即打开/关闭片的底表面)的氢气的力①(下文称为“第一力”)和通过气体绕行孔211流入第一室212-1并且作用在杆单元221上的氢气的力②(下文称为“第二力”)相同时，第二电磁阀200维持喷嘴214被第一弹簧构件241的弹簧力和第二弹簧构件242的弹簧力的总和(即弹簧力大小的差异)关闭的状态(参见图6A)。喷嘴214可以保持关闭直至第一力①的大小超过第二力②的大小。氢气的力①、②确定为氢气的压强乘以受压强作用的面积而获得的值。
当电流未施加至螺线管230并且第一力①增加至大于第二力②的值或第二力②降低至小于第一力①的值时，第二电磁阀200可以构造成使得杆单元221向上移动并且喷嘴214打开(参见图6B)。然后，喷嘴214保持打开直至第二力②具有与第一力①相同的大小。当喷嘴214打开时第一力①同时作用在打开/关闭片221-4的底表面和第二隔膜223的下表面上。因此，通过减小第二隔膜223的暴露于杆单元221(所述杆单元221位于固定本体224的中央孔224a中)的外侧的底表面积，能够增加将燃料电池的氢气的压强控制至目标压强的精确度。第二隔膜223的暴露于杆单元221的外侧的下表面积可以设定为能够竖直移动从而打开和关闭杆单元221的喷嘴214的最小值。
亦即，当阀体210的第一室212-1中的氢气作用在喷嘴打开/关闭单元220上的力小于氢气通过喷嘴214作用在喷嘴打开/关闭单元220上的力时，喷嘴214可以通过所述力之间的差异关闭或保持关闭；并且当第一室212-1中的氢气作用在喷嘴打开/关闭单元220上的力大于氢气通过喷嘴214作用在喷嘴打开/关闭单元220上的力时，喷嘴214可以通过所述力之间的差异打开或保持打开。
同时，当电流在关闭喷嘴214的方向(第一方向)上施加至螺线管230时，电流流过的螺线管230在关闭喷嘴的方向上产生磁力，因此打开喷嘴214所需的力变得比电流流过螺线管230之前的状态更大(参见图6C)。因此，打开喷嘴214的力必须至少大于第二力②和磁力的总和。因此，从气体流入路径213供应至燃料电池的氢气入口侧的氢气的压强可以增加。亦即，当电流在以关闭喷嘴214的方向产生磁力的第一方向上供应至螺线管230时，供应至燃料电池的氢气入口的氢气的压强可以变得比电流供应至螺线管230之前的状态更大。
此外，当电流在打开喷嘴214的方向(第二方向)上施加至螺线管230时，电流流过的螺线管230在打开喷嘴214的方向上产生磁力，因此打开喷嘴214所需的力变得比电流流过螺线管230之前的状态更小(参见图6D)。亦即，当电流在以打开喷嘴214的方向产生磁力的第二方向上供应至螺线管230时，供应至燃料电池的氢气入口的氢气的压强可以变得比电流供应至螺线管230之前的状态更小。
然后，可以控制供应至螺线管230的电流(第一方向或第二方向上的电流)的大小从而调节氢气入口的压强的增加值/减小值。
第二电磁阀200被构造成使得通过气体流入路径213供应至喷嘴214侧的氢气的力在打开喷嘴214的方向上作用在喷嘴打开/关闭单元220上，同时，通过气体绕行孔211流入第一室212-1的氢气的力在关闭喷嘴214的方向上作用在喷嘴打开/关闭单元220上，因此，当燃料电池的氢气入口侧的压强减小时，喷嘴214打开，氢气入口侧的压强增加，喷嘴214关闭；并且当基于上述构造控制供应至螺线管230的电流的方向和大小时，可以将供应至氢气入口的氢气的压强自动控制为期望的目标压强。此外，第二电磁阀200可以控制供应至螺线管230的电流的方向和大小，因此增加或减小燃料电池的氢气入口的压强。因而，氢气入口的气体压强可以被控制为期望的目标压强而无需使用用于检测氢气入口压强的压强传感器。
例如，当在监控燃料电池的空气入口的压强，并且基于空气入口的压强计算燃料电池的氢气入口的目标压强之后，控制为了满足目标压强而供应至螺线管230的电流的大小和方向时，氢气入口的压强可以被控制为目标压强。
在传统的燃料电池系统中，控制器监控氢气入口的压强然后基于监控的氢气入口的压强控制电磁阀的打开/关闭，从而将氢气入口的压强控制为目标压强。此时，监控安装在氢气入口处的压强传感器是用于控制氢气入口压强的基础，并且当压强传感器故障时，氢气入口的压强不能被控制为目标压强，因此燃料电池系统不能正常操作。
本发明的第二电磁阀200可以被构造成通过氢气在关闭喷嘴214的方向上作用在喷嘴打开/关闭单元220上的力和氢气在打开喷嘴214的方向上作用在喷嘴打开/关闭单元220上的力之间的平衡和差异自动地打开和关闭喷嘴214，因此将燃料电池的氢气压强控制为目标压强而无需压强传感器，并且还可以控制螺线管230供应至喷嘴打开/关闭单元220的磁力，因此根据需要改变目标压强。
因此，即使第二电磁阀200和用于调节供应至阀200的氢气压强的调节器中出现制造偏差，阀200调节供应至燃料电池的氢气入口的气体压强，因此能够避免在喷嘴214和打开/关闭片221-4之间出现由于调节器的制造偏差而导致的无意气体泄漏。
如上所述，虽然已经详细描述了本发明的形式，本发明的范围不限于此，本领域技术人员使用权利要求中限定的本发明的基本理念做出的各种修改和改进也落入本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种用于控制气体供应的电磁阀，所述电磁阀包括：
阀体，所述阀体包括：
喷嘴，其被构造成将通过气体流入路径流入的气体排至气体使用设备，和
阀室，其邻近所述喷嘴；
喷嘴打开/关闭单元，其在打开所述喷嘴的方向上可移动地安装在所述阀室中，并且被构造成将所述阀室分成第一室和第二室，所述第一室被构造成维持与所述气体流入路径连通，所述第二室被构造成与所述喷嘴选择性地连通；
气体绕行孔，其在所述阀体上形成并且被构造成使得所述气体流入路径和所述第一室之间连通；以及
螺线管，其被构造成选择性地提供所述喷嘴打开/关闭单元的用于打开所述喷嘴的操作力。
2.根据权利要求1所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，在所述阀体和所述喷嘴打开/关闭单元之间插置弹簧构件，所述弹簧构件被构造成始终提供所述喷嘴打开/关闭单元的用于关闭所述喷嘴的操作力。
3.根据权利要求2所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述喷嘴打开/关闭单元包括：
杆单元，其通过从所述螺线管接收用于打开所述喷嘴的操作力而可移动地安装在所述阀室中；
隔膜，其设置在所述杆单元的中央部分并且被构造成将所述阀室分成第一室和第二室；以及
打开/关闭片，其固定至所述杆单元的端部，并且被构造成当从所述螺线管接收的操作力被移除并且所述杆单元在关闭所述喷嘴的方向上移动时关闭所述喷嘴。
4.根据权利要求3所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述隔膜形成为在垂直于所述杆单元的移动方向的方向上延伸。
5.根据权利要求3所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述隔膜通过穿透所述杆单元而结合至所述杆单元的中央部分。
6.根据权利要求3所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述杆单元包括第一杆和第二杆，所述第一杆和第二杆与插置其间的所述隔膜结合。
7.根据权利要求1所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述第一室是通过所述气体绕行孔与所述气体流入路径连通的密闭类型的室。
8.根据权利要求3所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述隔膜的受第一室的气体压强作用的表面积等于或大于基于所述喷嘴的横截面积的直径最大误差的所述喷嘴的横截面积的增量。
9.根据权利要求3所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述隔膜的受所述第一室的气体压强作用的表面积等于或大于所述打开/关闭片的受所述喷嘴的气体压强作用的表面积，并且所述打开/关闭片的受所述喷嘴的气体压强作用的表面积与所述喷嘴的横截面积相同。
10.根据权利要求3所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述隔膜具有边缘部分，所述边缘部分通过安装在所述阀体上的固定本体固定至所述阀体，所述隔膜的中央部分能够与所述杆单元整体地移动同时穿过在所述固定本体上形成的中央孔。
11.根据权利要求3所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述隔膜是能够响应所述杆单元的移动而变形的板状弹性构件。
12.一种用于控制气体供应的电磁阀，所述电磁阀包括：
阀体，所述阀体包括：
喷嘴，其被构造成接收气体并且将气体排至气体使用设备的气体入口，和
阀室，其邻近所述喷嘴；
喷嘴打开/关闭单元，其在打开所述喷嘴的方向上可移动地安装在所述阀室中并且被构造成将所述阀室分成与所述气体入口连通的第一室和第二室；
气体绕行孔，其在所述阀体上形成并且被构造成将从所述气体入口供应的气体提供至所述第一室；以及
螺线管，其安装在所述阀体上并且被构造成当供应电流时提供使所述喷嘴打开/关闭单元移动的磁力。
13.根据权利要求12所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述喷嘴打开/关闭单元包括：
杆单元，其被构造成从所述螺线管接收磁力，并且被构造成在打开所述喷嘴的方向上受到供应至所述喷嘴的气体的挤压，并且在关闭所述喷嘴的方向上受到供应至所述第一室的气体的挤压；以及
第一隔膜，其设置在所述杆单元的中部并且被构造成使所述第一室与所述第二室分离。
14.根据权利要求13所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述喷嘴打开/关闭单元包括第二隔膜，所述第二隔膜被构造成将所述第二室分成第三室和第四室，所述第三室与所述喷嘴选择性地连通，所述第四室介于所述第一室和所述第三室之间。
15.根据权利要求12所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述第一室是与所述气体绕行孔连通的密闭空间。
16.根据权利要求14所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述第四室是所述阀体内的被所述第一隔膜和所述第二隔膜围绕的密闭空间。
17.根据权利要求14所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，相对于所述杆单元的移动方向，所述第一隔膜和所述第二隔膜设置在所述杆单元的中部。
18.根据权利要求17所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，相对于所述杆单元的移动方向，所述第二隔膜设置在距离所述第一隔膜的一定间隔处，所述第一隔膜的边缘部分和所述第二隔膜的边缘部分固定至所述阀体。
19.根据权利要求14所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，所述第一室设置有第一弹簧构件，所述第一弹簧构件被构造成在关闭所述喷嘴的方向上挤压所述杆单元，所述第四室设置有第二弹簧构件，所述第二弹簧构件被构造成在打开所述喷嘴的方向上挤压所述杆单元。
20.根据权利要求13所述的用于控制气体供应的电磁阀，
其中，通过控制供应至所述螺线管的电流的方向和大小从而确定供应至所述杆单元的磁力的方向和大小。
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