CN201047452Y - 顶开式储氢瓶的阀门 - Google Patents

Abstract

一种顶开式储氢瓶的阀门，包括阀体、阀座、顶杆、挡片、弹簧、过滤器和压紧螺母，其中，顶杆的中部有一个凹槽可放置一个起密封作用的O形密封圈，其气体流道是由顶杆和阀体的间隙构成，过滤器由铜或不锈钢烧结制成，可以在较小的直径尺寸下获得较大的过滤面积，从而在顶杆、弹簧和气体作用下，保证开启时足够的氢气输出流量和关闭时紧密的密封，因此具有结构合理，使用可靠、安装和维修方便的特点。

Description

顶开式储氢瓶的阀门

技术领域

本实用新型涉及一种阀门，更具体地说，涉及一种供氢气用的顶开式储氢瓶的阀门。

背景技术

气瓶的阀门有其的特殊性，这是因为所提供的气体的物料转化机理的不同而产生的。储氢瓶的阀门更与一般瓶阀不一样，储氢瓶内装有储氢材料，当储氢材料被活化以后，它会变成粉末状。当瓶内气体大量流出时，其粉末状材料会随气体一起冲出。因此，储氢瓶必须装有过滤器，故目前储氢瓶多见于用一般的气瓶阀加装过滤器使用。由于储氢瓶工作压力比较低，流量要求也较小，以及在使用场合顶开式气瓶接口又非常适用，为此许多小型储氢瓶为了追求体积小都采用汽车轮胎气门心作储氢瓶阀芯，但这种储氢瓶阀芯的可靠性差，尺寸还必须做得较大而使阀门的体积大大增加。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足而提供一种顶开式储氢瓶的阀门。

实现上述目的的技术方案是：本实用新型的顶开式储氢瓶的阀门，其储氢瓶在瓶口部的内壁上设有内螺纹，其中，阀门包括：

一阀体，它是一阶梯形件，包含一直径相对较大的上体部和一直径相对较小及周壁上具有可与所述储氢瓶瓶口部的内螺纹啮合的下体部，在上体部的端面上设有阶形孔，包括内螺纹的上孔和圆形的下孔，在下体部的底面上设有内螺纹的安装孔，并且所述阶形孔和安装孔通过通道相连通；

一阀座，具有直径上小下大的阶梯形的上和下阀座孔，所述上和下阀座孔之间连接有一直径大于上阀座孔和小于下阀座孔的凹坑，而阀座外周面设有外螺纹，阀座可通过该外螺纹拧入阀体的上孔中，并使阀座的下阀座孔与阀体的下孔相对接合；

一顶杆，它是一具有中间凹槽的直杆，并以凹槽为界分为上下杆部，安装在阀座的下阀座孔和阀体的下孔中，并使其上杆部延伸到阀座的阀座孔的孔口，下杆部通过自由端抵靠在阀体下孔的底面上，所述凹槽处于阀座的凹坑和凹坑接壤的下阀座孔的上部；

一密封圈，是一O形密封圈并安装在顶杆凹槽中；

两挡片，是同样大小的带孔片，且其外径小于或等于密封圈的外径，套置在顶杆中并位于密封圈的上面和下面；

一弹簧，是一复位螺旋压缩弹簧，它套在顶杆的下杆部，它的一端抵靠在下面的挡片上，另一端抵靠在阀体下孔的内底面上，并使顶杆上面的挡片和密封圈一起进入阀座凹坑的同时并使密封圈受到挤压变形以构成对阀座的上和下阀座孔的密封；

一过滤器，呈杯状，安装在阀体的下孔中；

一压紧螺母，是中空形式的，可拧入阀体的下孔中并将过滤器的推进到其开口端与下孔的底面相紧密接触。

如以上所述的顶开式储氢瓶的阀门，其中，所述阀座的下端面与其相对的阀体上孔的底面之间设有密封垫圈。

如以上所述的顶开式储氢瓶的阀门，其中，所述阀座的上端面具有一带外螺纹的突出头。

如以上所述的顶开式储氢瓶的阀门，其中，所述顶杆的上杆部的自由端在关闭状态所在位置是与阀座的上端面或突出头的端面齐平。

如以上所述的顶开式储氢瓶的阀门，其中，所述过滤器为平面状的圆形板。

如以上所述的顶开式储氢瓶的阀门，其中，所述顶杆的上杆部的直径小于阀座的上阀座孔的直径。

如以上所述的顶开式储氢瓶的阀门，其中，所述过滤器是由铜或不锈钢烧结而成，其中含有均匀分布的直径在3μm以下的微孔。

如以上所述的顶开式储氢瓶的阀门，其中，所述两挡片是所述顶杆在凹槽两侧的周壁径向延伸形成的。

以上可见，本实用新型的顶开式储氢瓶的阀门阀体、阀座、顶杆和弹簧等部件，顶杆的中部有一个凹槽可放置一个起密封作用的O形密封圈，其气体流道是由顶杆和阀体的间隙构成的，过滤器由铜或不锈钢烧结制成，可以在较小的直径尺寸下获得较大的过滤面积，从而保证输出流量，因此具有体积小、结构合理、使用可靠、安装和维修方便的特点。

附图的简要说明

图1是本实用新型的顶开式储氢瓶的阀门的剖视图；

图2是图1中的密封圈在弹簧和气体压力作用下的变形状态图。

具体实施例的详细描述

请参阅图1，本实用新型的顶开式储氢瓶的阀门包括一阀体1、一阀座2、一顶杆3、一密封圈4、两挡片5、弹簧6、一过滤器7和一压紧螺母8，其中，阀体1的外周制成阶梯状，包含一直径相对较大的上体部11和一直径相对较小的下体部12，下体部12的周壁上具有外螺纹13，它可用于与所述储氢瓶瓶口部内壁上设置的内螺纹啮合。阀体1的上体部11的端面上向下设有阶形孔，包括一内螺纹的上孔14和一圆形的下孔15，而阀体1的下体部12的底面上向上设有一内螺纹的安装孔16，并且所述阶形孔和安装孔16是通过通道17相连通的。

阀座2是一圆柱件，其外周面设有外螺纹，在其轴线方向设有直径上小下大的阶梯状的上和下阀座孔21、22，在此上和下阀座孔21、22之间连接有一直径处于上阀座孔和下阀座孔之间的凹坑23，阀座2可通过该外螺纹拧入阀体的上孔14中，并使阀座的下阀座孔22与阀体的下孔15相对接合或连通。此外，最好阀座2的上端面，即在上阀座孔的周围设有一带外螺纹的突出头24以与外部的供气装置的连接头连接。阀座2可通过在其下端面和其相对的阀体上孔的底面之间加设密封垫圈9而与阀体保持密封连接。

顶杆3是一具有中间凹槽33的直杆，并以凹槽为界分为上、下杆部。顶杆3安装在阀座的上、下阀座孔21、22和阀体的下孔15中，而其上杆部是位于阀座的上阀座孔的孔口，下杆部位于阀体的下孔15并通过自由端或下端面抵靠在阀体下孔的底面上。在一较佳的实施例中，在顶杆3的最大上升位置，其上端面不超出阀座2的上端面或连接头的端面，也就是，顶杆3的上杆部的自由端在关闭状态所在位置是与阀座1的上端面或连接头的端面齐平。另外，顶杆3的上杆部的直径小于阀座的上阀座孔21的孔径以形成它们相对间隙，使得在阀门打开时可通过间隙向外提供氢气。

密封圈4是一O形密封圈，安装在顶杆的凹槽33中，并且它的外径与阀座的下阀座孔22内周面直径基本是相同的；

两挡片5是同样的大小的带孔片，但其外径小于或等于密封圈4的外径，套置在顶杆3中并位于密封圈4的上面和下面。

在一较佳实施例中，两挡片5可直接由顶杆3在凹槽33两侧的周壁径向延伸一体形成，或者在顶杆3上先形成一凸缘，再在该凸缘中设置一凹槽33并使凹槽两侧形成相对平行的挡片。

弹簧6是一复位螺旋压缩弹簧，它套在顶杆的下杆部中，它的一端抵靠在下面的挡片5上，另一端抵靠在阀体下孔15的底面上，并使顶杆3上面的挡片5和密封圈4一起被弹簧推进入阀座凹坑23的同时并使密封圈4受到挤压变形以构成对阀座的上和下阀座孔21和22之间的密封。

过滤器7是杯状的，也可以是平面状圆板的的或立体状的圆盘，安装在阀体1的安装孔16中。一般，过滤器是由铜或不锈钢烧结而成，其中含有均匀分布的直径在3μm以下的微孔。

压紧螺母8是中空形式的，可拧入阀体1的安装孔16中并将过滤器7的推进到其开口端与下孔的底面相紧密接触。

阀门组装在一起后，可在阀体的阶梯形的台阶与其相对的所述储氢瓶瓶口的端面之间设有密封垫圈而构成阀门与储氢瓶之间的密封连接。

阀门的基本工作原理，

由于本实用新型的阀门的阀体1中心有一个沿着轴向可以移动的顶杆3，顶杆的中部有一个凹槽33可放置一个起密封作用的O形密封圈4，密封圈的两端有两块圆形挡片5，用以作为使O形密封圈必须随顶杆3作轴向位移的挡块，因此圆形挡片5的上端还是顶杆向上移动的轴向限位。圆形挡片5的下端则是复位弹簧6的支承点。在弹簧预紧力的作用下，可使顶杆复位，同时使O形密封圈的外圈与阀座的凹坑23、内圈与顶杆3的凹槽的预密封的作用，将阀体上孔和下孔之间的流通阻断，使瓶内向外流动的气体受阻，如图1所示。

请参阅图2，本实用新型的阀门的关闭是靠O形密封圈4的预密封。它的原理是弹簧6的预紧力迫使在顶杆3上的O形密封圈变形，从而实现阀门关闭的作用。当在外力推动顶杆3向下移动时，使O形密封圈4下移脱离阀体凹坑23，从而使密封破坏，达到阀门开启的作用。

阀门开启时，其气体流道是由顶杆3和阀体1的间隙构成的，故流量不会很大。为此本阀门适用于瓶内装有储存氢合金材料的储氢气瓶，尤其适用于小型和微型储氢气瓶，由于储氢合金经储氢活化后，变成很细微的颗粒状。

为防止这些微小颗粒随气体一起带出，该阀门必须装有过滤器7以防止3μm以上的的颗粒带出。本设计的过滤器为铜或不锈钢烧结而成，为保证气体输出的流量满足使用要求，故本设计的过滤器成环状，其中含有3μm以下类似海绵状结构的微孔，可以在较小的直径尺寸下获得较大的过滤面积，从而保证输出流量。但是，当要求的流量允许时，也可以为平板式圆形。

在一个实施例中，阀门与储氢瓶的连接采用外螺纹形式外，也包含插入快开式。

Claims (8)

1.一种顶开式储氢瓶的阀门，所述储氢瓶在瓶口部的内壁上设有内螺纹，其特征在于，阀门包括：

一阀体，它是一阶梯形件，包含一直径相对较大的上体部和一直径相对较小及周壁上具有可与所述储氢瓶瓶口部的内螺纹啮合的下体部，在上体部的端面上设有阶形孔，包括内螺纹的上孔和圆形的下孔，在下体部的底面上设有内螺纹的安装孔，并且所述阶形孔和安装孔通过通道相连通；

一阀座，具有直径上小下大的阶梯形的上和下阀座孔，所述上和下阀座孔之间连接有一直径大于上阀座孔和小于下阀座孔的凹坑，而阀座外周面设有外螺纹，阀座可通过该外螺纹拧入阀体的上孔中，并使阀座的下阀座孔与阀体的下孔相对接合；

一顶杆，它是一具有中间凹槽的直杆，并以凹槽为界分为上下杆部，安装在阀座的下阀座孔和阀体的下孔中，并使其上杆部延伸到阀座的阀座孔的孔口，下杆部通过自由端抵靠在阀体下孔的底面上，所述凹槽处于阀座的凹坑和凹坑接壤的下阀座孔的上部；

一密封圈，是一O形密封圈并安装在顶杆凹槽中；

两挡片，是同样大小的带孔片，且其外径小于或等于密封圈的外径，套置在顶杆中并位于密封圈的上面和下面；

一弹簧，是一复位螺旋压缩弹簧，它套在顶杆的下杆部，它的一端抵靠在下面的挡片上，另一端抵靠在阀体下孔的内底面上，并使顶杆上面的挡片和密封圈一起进入阀座凹坑的同时并使密封圈受到挤压变形以构成对阀座的上和下阀座孔的密封；

一过滤器，呈杯状，安装在阀体的下孔中；

一压紧螺母，是中空形式的，可拧入阀体的下孔中并将过滤器的推进到其开口端与下孔的底面相紧密接触。

2.如权利要求1所述的顶开式储氢瓶的阀门，其特征在于，所述阀座的下端面与其相对的阀体上孔的底面之间设有密封垫圈。

3.如权利要求1所述的顶开式储氢瓶的阀门，其特征在于，所述阀座的上端面具有一带外螺纹的突出头。

4.如权利要求1或3所述的顶开式储氢瓶的阀门，其特征在于，所述顶杆的上杆部的自由端在关闭状态所在位置是与阀座的上端面或突出头的端面齐平。

5.如权利要求1所述的顶开式储氢瓶的阀门，其特征在于，所述过滤器为平面状的圆形板。

6.如权利要求1所述的顶开式储氢瓶的阀门，其特征在于，所述顶杆的上杆部的直径小于阀座的上阀座孔的直径。

7.如权利要求1或5所述的顶开式储氢瓶的阀门，其特征在于，所述过滤器是由铜或不锈钢烧结而成，其中含有均匀分布的直径在3μm以下的微孔。

8.如权利要求1或5所述的顶开式储氢瓶的阀门，其特征在于，所述两挡片是所述顶杆在凹槽两侧的周壁径向延伸形成的。

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