CN213810022U - 一种集成式瓶阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成式瓶阀，其包括：阀体，其内具有与氢气瓶连通的流体通道；所述流体通道包括若干分支通道，沿所述进气口至阀体出口的分支通道内依次布置有截止溢流组合阀、主阀、电磁阀；所述截止溢流组合阀，包括溢流阀与截止阀，所述截止阀的阀杆抵接于所述溢流阀的出口处，控制所述溢流阀出口处的流体通道的启闭；所述阀体内还设置有与氢气瓶连通的压力传感器和泄压装置。本实用新型所述集成式瓶阀内集成有泄压装置和溢流阀，双重保障氢气瓶的安全，产品集成度高，而且电磁阀、压力传感器、温度传感器等部件均可在气瓶不放气、不拆瓶阀的情况下进行更换，避免维修时繁琐的气体置换。

Description

一种集成式瓶阀

技术领域

本实用新型涉及一种瓶阀，具体为一种适用于35Mpa工作压力的集成式瓶阀。

背景技术

车载储氢瓶的瓶阀不同于非车载情况下的瓶阀，它的特点应体现在安全性高、集成度高以及监控性复杂等。在现行的燃料电池汽车中，储氢瓶往往安装有一个瓶阀，然后再通过组装相应功能的单体阀件、管路及控制器件等对氢气进行输送与监控，安全性和可靠性较低。

市场上常见的氢气瓶阀是在主阀体上通过外接管路外接具有相应功能的单体阀件及元器件，各单体阀件及元器件呈分列式分布于主阀体周围，这种瓶阀存在如下缺点：1)外接管路数量多且布局繁琐，瓶口阀整体结构占用空间大；2)使用过程中易出现氢气泄露现象、安全可靠性非常低。

实用新型内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供了一种集成式瓶阀，内置有截止阀、电磁阀、压力传感器、温度传感器、过滤器、泄压装置等功能组件，产品集成度较高，无需对外接管路布局，安全性较高。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种集成式瓶阀，其包括：

阀体，其内具有与氢气瓶连通的流体通道，所述阀体底部的螺纹端连接于氢气瓶上且位于所述螺纹端底部的进气口与氢气瓶连通；

所述流体通道包括若干分支通道，沿所述进气口至阀体出口的分支通道内依次布置有截止溢流组合阀、主阀、电磁阀；

所述截止溢流组合阀，包括溢流阀与截止阀，所述截止阀的阀杆抵接于所述溢流阀的出口处，控制所述溢流阀出口处的流体通道的启闭；

所述阀体内还设置有与氢气瓶连通的压力传感器和泄压装置。

作为进一步的改进，顺序布置的所述溢流阀与所述截止阀位于同一轴线方向上。

作为进一步的改进，所述阀体内还设置有温度传感器，所述温度传感器的探头伸入至所述氢气瓶内。

作为进一步的改进，所述阀体内还设置有泄压装置，所述泄压装置采用热泄压装置。

作为进一步的改进，所述温度传感器所处的分支通道为独立的分支通道。

作为进一步的改进，所述泄压装置所处的分支通道为独立的分支通道，一旦气瓶内的氢气温度超过热泄压装置的额定温度，则热泄压装置将气瓶与泄压口外连通进行泄压，防止气瓶发生爆炸。

作为进一步的改进，所述溢流阀布置于所述阀体底部的螺纹端内，所述截止阀的阀杆抵靠于所述溢流阀的阀座上，阀体内气体通道关闭时，所述阀杆端部对所述溢流阀阀座上的气体通道进行密封，通过控制截止阀可以控制溢流阀内气流通道的启闭。

本实用新型供氢时，氢气依次流经进气口、截止溢流组合阀、主阀、电磁阀、阀体出口，向下游的氢电池反应堆供氢。

本实用新型所述集成式瓶阀内集成有泄压装置和溢流阀，双重保障氢气瓶的安全，产品集成度高，而且电磁阀、压力传感器、温度传感器等部件均可在气瓶不放气、不拆瓶阀的情况下进行更换，避免维修时繁琐的气体置换。

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构示意图。

图2为本实用新型一实施例侧视结构示意图。

图3为本实用新型的气动原理示意图。

图中：1-阀体，2-主阀，3-电磁阀，4-压力传感器，5-溢流阀，6-截止阀，7-温度传感器，8-TPRD，9-过滤器，10-泄放接头，11-进出口接头，12-过滤器压件，13-电缆压紧螺母，21-主阀芯，22-密封圈，23-主阀座，31-线圈压紧螺母，32-线圈组件，33-壳体组件，34-O形圈，35-阀芯压环，36-导阀芯，37-衔铁，38-压紧螺栓，39-PWM控制盒，51-截止溢流阀座，52-弹簧，53-溢流阀阀芯，61-中间塞，62-开关螺母，63-钢珠，64-固定螺母，65-支撑座，66-阀杆，81-TPRD阀芯，82-玻璃泡，83-盖帽，100-螺纹端，120-进气口，130-橡胶垫圈。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3所示，一种集成式瓶阀，其包括：阀体1，其内具有与氢气瓶连通的流体通道，所述阀体1底部的螺纹端100连接于氢气瓶上且螺母端100的进气口120内布置有过滤器9，过滤器9通过过滤器压件12压紧于进气口120处的螺纹端100内的气体通道上，所述螺纹端100的进气口120与氢气瓶连通；所述流体通道包括若干分支通道，其中沿所述进气口120至阀体出口的分支通道内依次布置有截止溢流组合阀、主阀2、电磁阀3；

所述截止溢流组合阀，包括溢流阀5与截止阀6，所述截止阀6的阀杆66抵接于所述溢流阀5的出口处，控制所述溢流阀5出口处的流体通道的启闭；

所述阀体1内还设置有与氢气瓶连通的压力传感器4和泄压装置TPRD8。

作为进一步的改进，所述溢流阀包括顺序布置的溢流阀阀芯53和截止溢流阀座51，所述溢流阀阀芯53内沿其轴线内置有弹簧52且所述弹簧52至少部分延伸至溢流阀阀芯53外。

作为进一步的改进，所述截止阀6包括沿其轴线顺序布置的中间塞61和阀杆66，所述中间塞1外布置有相关配合的开关螺母62和固定螺母64，所述阀杆66外布置有支撑座65，所述阀杆66的尾部与所述中间塞61连接，所述阀杆66的前端部抵靠于所述截止溢流阀座51上的气体通道出口上。

在部分实施例中，所述中间塞61和阀杆66接合处上缘布置有钢珠63。

本实用新型将溢流阀与截止阀集成为一体，同时溢流阀与截止阀共用同一个阀座，缩小了溢流阀和截止阀所占的空间，有利于阀体内部件的布局，减小了阀体的体积。

当需要打开或者连通气瓶时，旋转所述的开关螺母62，带动与中间塞61连接的阀杆66渐离所述截止溢流阀座51上的出口，实现气瓶的导通，进行输气或注气。

作为进一步的改进，所述阀体上具有阀体出口和泄压口，所述阀体出口也即阀体的入口，通过阀体出口可以进行注入氢气和输出氢气。

在部分实施例中，所述阀体出口上连接有进出口接头11，便于管路的连通，所述阀体出口处的阀体1内布置有过滤器9，对氢气进行过滤。

作为进一步的改进，所述主阀2采用先导式主阀，包括沿其轴线方向顺序布置的主阀芯21和主阀座23，所述主阀芯21和主阀座23间布置有密封圈22，所述主阀2的出口直接连通至所述电磁阀3的入口。

作为进一步的改进，所述阀体1内还设置有温度传感器7，温度传感器连接于所述螺纹端上，所述温度传感器7的探头伸入至所述氢气瓶内。

作为进一步的改进，所述阀体1上连接有电缆压紧螺母13，所述电缆压紧螺母13与阀体接合处布置有橡胶垫圈130。

作为进一步的改进，所述阀体1内共有三路独立的分支通道，其中主通道分别与所述温度传感器7、所述泄压装置TPRD8所处的分支通道保持独立。

作为进一步的改进，所述温度传感器7所处的分支通道为独立的分支通道。

作为进一步的改进，所述泄压装置TPRD8所处的分支通道为独立的分支通道。

在一些实施例中，所述温度传感器7和泄压装置TPRD8也可布置于同一分支通道上。

作为进一步的改进，所述压力传感器4连通于所述主阀2出口处或者所述电磁阀3出口处的流体通道上。

作为进一步的改进，所述泄压装置采用TPRD8，其包括沿TPRD轴线顺序布置的TPRD阀芯81和盖帽83，所述TPRD阀芯81和盖帽83间抵靠有玻璃泡82，一旦气体通道内的气压温度超过玻璃泡的温度范围，则玻璃泡内的液体会冲破玻璃泡，使气体通道与阀体外连通并通过泄压口对氢气瓶进行泄压，所述泄压口处的阀体上连接有泄放接头10。

本实用新型的泄压装置采用热泄压装置，例如采用TPRD，TPRD采用感温的玻璃珠结构，不再采用易熔合金泄压装置，彻底解决了易熔合金蠕变的问题。

作为进一步的改进，所述溢流阀5布置于所述阀体1底部的螺纹端100内，所述截止阀6的阀杆66抵靠于所述溢流阀5的阀座51上，阀体1内气体通道关闭时，所述阀杆66端部对所述溢流阀5阀座51上的气体通道进行密封，通过控制截止阀6可以控制溢流阀5内气流通道的启闭。

作为进一步的改进，所述电磁阀3包括线圈压紧螺母31、线圈组件32、壳体组件33、O形圈34、阀芯压环35、导阀芯36、衔铁37、压紧螺栓38，所述线圈组件32的中心通道内布置有壳体组件33，壳体组件33一端内依次布置有阀芯压环35、导阀芯36，阀芯压环35和导阀芯36外套置有衔铁37，所述衔铁37的尾端通过压紧螺栓38与主阀芯21限位，所述线圈32的外侧端部连接有线圈压紧螺母31，所述线圈组件32还连接有PWM控制盒39。

当PWM控制盒输出PWM脉冲时，电磁阀工作；当PWM控制盒不输出PWM脉冲时，电磁阀不工作。

PWM控制盒包括光耦输入部分和光耦输出部分，当光耦没有PWM信号输入时，光耦发光二极管截止，光耦的光电晶体管也是截止状态，电磁阀没有电流，不工作。

当光耦有PWM信号输入时，光耦发光二极管导通，触发光电晶体管也导通，电磁阀线圈有电流流过，电磁阀触发动作。

作为进一步的改进，所述温度传感器7、电磁阀3、压力传感器4直接连接于阀体1上，例如通过螺纹连接，所述温度传感器7、电磁阀3、压力传感器4于阀体1内分别对应套置的密封圈，这样既便于部件的拆卸又能保障阀体的密封性能。

作为进一步的改进，所述电磁阀3直接插接于阀体1上，在电磁阀3与阀体1的接合处选择性布置有O形圈34和/或密封挡圈，以保障阀体内气体通道的气密性。

当需要对气瓶进行充氢气时，将充气源接口与阀体出口连通，使氢气依次经过过滤器、电磁阀、主阀、截止溢流阀、过滤器进入气瓶，完成充气操作。

当需要输出氢气供供氢系统使用时，气瓶内氢气依次流经进气口、过滤器、截止溢流阀、主阀、电磁阀、过滤器、阀体出口，向下游的氢电池反应堆供氢。

本实用新型所述集成式瓶阀内集成有泄压装置和溢流阀，双重保障氢气瓶的安全，产品集成度高，而且电磁阀、压力传感器、温度传感器等部件均可在气瓶不放气、不拆瓶阀的情况下进行更换，避免维修时繁琐的气体置换。

以上仅为本实用新型的部分实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种集成式瓶阀，其包括：阀体(1)，其内具有与氢气瓶连通的流体通道，所述阀体(1)底部的螺纹端(100)连接于氢气瓶上且螺纹端(100)的进气口(120)内布置有过滤器(9)，过滤器(9)通过过滤器压件(12)压紧于进气口(120)处的螺纹端(100)内的流体通道上，所述螺纹端(100)的进气口(120)与氢气瓶连通；其特征在于，

所述流体通道包括若干分支通道，其中沿所述进气口(120)至阀体出口的分支通道内依次布置有截止溢流组合阀、主阀(2)、电磁阀(3)；

所述截止溢流组合阀，包括溢流阀(5)与截止阀(6)，所述截止阀(6)的阀杆(66)抵接于所述溢流阀(5)的出口处，控制所述溢流阀(5)出口处的流体通道的启闭；

所述阀体(1)内还设置有与氢气瓶连通的压力传感器(4)和泄压装置。

2.根据权利要求1所述的一种集成式瓶阀，其特征在于，所述溢流阀包括沿其轴线顺序布置的溢流阀阀芯(53)和截止溢流阀座(51)，所述溢流阀阀芯(53)内沿其轴线内置有弹簧(52)且所述弹簧(52)至少部分延伸至溢流阀阀芯(53)外。

3.根据权利要求2所述的一种集成式瓶阀，其特征在于，所述截止阀包括沿其轴线顺序布置的中间塞(61)和阀杆(66)，所述中间塞(61)外布置有相关配合的开关螺母(62)和固定螺母(64)，所述阀杆(66)外布置有支撑座(65)，所述阀杆(66)的尾部与所述中间塞(61)连接，所述阀杆(66)的前端部抵靠于所述截止溢流阀座(51)上的气体通道出口上。

4.根据权利要求1所述的一种集成式瓶阀，其特征在于，所述主阀(2)采用先导式主阀，包括沿其轴线方向顺序布置的主阀芯(21)和主阀座(23)，所述主阀(2)的出口直接连通至所述电磁阀(3)的入口。

5.根据权利要求1所述的一种集成式瓶阀，其特征在于，所述阀体(1)内还设置有温度传感器(7)，温度传感器连接于所述螺纹端(100)上，所述温度传感器(7)的探头伸入至所述氢气瓶内。

6.根据权利要求1所述的一种集成式瓶阀，其特征在于，所述压力传感器(4)连通于所述主阀(2)出口处或者所述电磁阀(3)出口处的流体通道上。

7.根据权利要求1所述的一种集成式瓶阀，其特征在于，所述泄压装置采用TPRD(8)，其包括沿TPRD轴线顺序布置的TPRD阀芯(81)和盖帽(83)，所述TPRD阀芯(81)和盖帽(83)间抵靠有玻璃泡(82)。

8.根据权利要求1所述的一种集成式瓶阀，其特征在于，所述溢流阀(5)布置于所述阀体(1)底部的螺纹端(100)内。

9.根据权利要求1所述的一种集成式瓶阀，其特征在于，所述电磁阀(3)包括线圈组件(32)、壳体组件(33)、O形圈(34)、阀芯压环(35)、导阀芯(36)、衔铁(37)，所述线圈组件(32)的中心通道内布置有壳体组件(33)，壳体组件(33)一端内依次布置有阀芯压环(35)、导阀芯(36)，阀芯压环(35)和导阀芯(36)外套置有衔铁(37)，所述线圈组件(32)还连接有PWM控制盒(39)，当PWM控制盒输出PWM脉冲时，电磁阀工作；当PWM控制盒不输出PWM脉冲时，电磁阀不工作。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种集成式瓶阀，其特征在于，所述电磁阀(3)、压力传感器(4)分别可拆卸连接于阀体(1)上。

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