CN214838668U - 减压装置 - Google Patents

Abstract

一种减压装置(10)，包括：第一减压部(12)，包括机械减压阀(14)；第二减压部(16)，与第一减压部(12)连通并且包括与机械减压阀(14)连通的电磁阀(18)；流道(20)，包括彼此连通的进气流道(22)和出气流道(24)，进气流道(22)经过机械减压阀(14)，出气流道(24)经过电磁阀(18)并且具有出口(26)；压力监测部(28)，与出气流道(24)连通、适于监测出口(26)处的压力；以及控制部(30)，与电磁阀(18)和压力监测部(28)连接、适于根据压力监测部(28)测得的压力调整电磁阀(18)的开度。如此，可获得输出压力可自动调节、出口气压稳定、精度高等的减压装置。

Description

减压装置

技术领域

本实用新型涉及一种减压装置。

背景技术

氢燃料电池系统的供气端通常使用减压装置，特别是二级机械减压阀，以将储氢瓶中的高压氢气压力(70MPa)降低至氢燃料电池系统动力总成正常工作所需的入口氢气压力(2Mpa以内)。

然而，在使用现有的二级机械减压阀作为减压装置时，存在减压装置的输出压力不可调节、出口气压波动大、出口压力慢升、精度低、兼容性差等缺点。

实用新型内容

本实用新型一个目的在于提供改进的减压装置。

针对以上目的，本实用新型实施例涉及一种减压装置，包括：第一减压部，包括机械减压阀；第二减压部，与所述第一减压部连通并且包括与所述机械减压阀连通的电磁阀；流道，包括彼此连通的进气流道和出气流道，所述进气流道经过所述机械减压阀，所述出气流道经过所述电磁阀并且具有出口；压力监测部，与所述出气流道连通、适于监测所述出口处的压力；以及控制部，与所述电磁阀和所述压力监测部连接、适于根据所述压力监测部测得的所述压力调整所述电磁阀的开度。

如此，可有利于提供输出压力可自动调节、出口气压稳定、无出口压力慢升、精度高、兼容性好等的所述减压装置。

可选地，所述机械减压阀与所述电磁阀集成在一起。

如此，可有利于所述减压装置体积小、布置紧凑、零部件少、制造成本低、适合大批量生产、潜在泄漏点数量降低，可有助于降低氢气供应系统的复杂度、提升系统集成度，等等。

可选地，所述第一减压部包括第一壳体，所述机械减压阀位于所述第一壳体内，所述第二减压部包括第二壳体，所述电磁阀位于所述第二壳体内，所述第一壳体与所述第二壳体彼此机械固定在一起。

如此，可有利于简单、便捷地将所述机械减压阀与所述电磁阀集成在一起。

可选地，所述第一减压部包括位于所述第一壳体的呼吸阀，所述第一壳体内设第一腔体，所述呼吸阀连通所述第一腔体内部，所述机械减压阀包括位于所述第一腔体内的第一阀芯。

如此，可有助于在所述机械减压阀的第一阀芯运动时使所述第一腔体内部压力和外界大气压平衡，可有利于防止所述第一腔体内部气压波动影响第一阀芯的运动精度。

可选地，所述减压装置包括位于所述第一壳体的入口过滤单元和/或出口过滤单元，所述入口过滤单元与所述进气流道连通，所述出口过滤单元与所述出气流道连通。

如此，可有助于适配所述减压装置的入口气源和出口气体的管路连接，可有利于过滤气体中的杂质、保证气体洁净度。

可选地，所述进气流道连通所述入口过滤单元与所述电磁阀的进气部。

如此，可有利于实现所述第一减压部与所述第二减压部的连通以及所述机械减压阀与所述电磁阀的连通。

可选地，所述电磁阀包括：第二阀芯；密封件，位于所述第二阀芯一端、适于封闭所述出气流道；弹性件，位于所述第二阀芯、具有压紧所述第二阀芯连同所述密封件以封闭所述出气流道的预紧力；以及线圈，套装在所述第二阀芯上、通电后可产生克服所述弹性件的所述预紧力的电磁力。

如此，可有利于通过所述电磁阀实现所述减压装置的所述出口处气体压力适应性调节、气流切断、压力稳定及压力快速响应等。

可选地，所述阀芯和所述密封件一体式地设置。

如此，可有利于所述阀芯带动所述密封件动作，实现所述电磁阀对所述出气流道的流量调节。

可选地，所述弹性件包括弹簧。

可选地，所述电磁阀为比例阀或氢喷阀。

可选地，所述压力监测部包括压力传感器。

如此，可有利于便捷地监测所述出口处的压力并将该压力信号传输至所述控制部。

在技术条件允许的情况下，本申请中任意独立权利要求保护的主题都可以与任意从属权利要求所保护的单个主题或多个主题的合并而合并一起形成新的保护主题。

下文将结合附图对本申请进行进一步的描述。图中可能使用相同、类似的标号指代不同实施例中相同、类似的元件，也可能省略不同实施例中相同、类似的元件的描述以及现有技术元件、特征、效果等的描述。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的一种减压装置的立体示意图；

图2为图1中减压装置除控制部及其连接线以外的部分的立体示意图，其中示出了两个剖面；

图3为图2中所示减压装置部分沿剖面1的剖视示意图；及

图4为图2中所示减压装置部分沿剖面2的剖视示意图。

具体实施方式

图1为根据本实用新型实施例的一种减压装置的立体示意图。如图1所示，本实用新型实施例涉及一种减压装置10，包括第一减压部12。第一减压部12包括机械减压阀14。机械减压阀14可有利于实现减压装置10的第一次减压，可为任意一级机械式减压阀，只要其适用于本实用新型即可。

减压装置10包括第二减压部16。第二减压部16与第一减压部12连通并且包括与机械减压阀14连通的电磁阀18。电磁阀18可有利于实现减压装置10的第二次减压，可为任意电磁阀，只要其适用于本实用新型即可。

在本文中，“减压装置10”分阶段地经过前后两次减压来完成整个减压过程。“第一减压部12”可对进入减压装置10的气体进行第一次压力降低。“第二减压部16”可对进入减压装置10的已经经过“第一减压部12”减压的气体进行第二次压力降低。

图2为图1中减压装置除控制部及其连接线以外的部分的立体示意图，其中示出了两个剖面。图3为图2中所示减压装置部分沿剖面1的剖视示意图。图4为图2中所示减压装置部分沿剖面2的剖视示意图。如图1所示，减压装置10包括流道20。参照图2至4，流道20包括彼此连通的进气流道22和出气流道24，进气流道22经过机械减压阀14，出气流道24经过电磁阀18并且具有出口26。出气流道的出口26亦可为减压装置10的出口。气体从进气流道22经过机械减压阀14进行第一次减压，然后经过电磁阀18进行第二次减压后沿出气流道24流出出口26，以供后端氢燃料电池系统使用。如此，可通过控制电流调节电磁阀18的开度来调节减压装置10的出口26处的气体压力，可有利于减压装置10匹配不同的氢燃料电池系统而使其兼容性好、适于规模化量产、避免使用二级机械减压阀时因弹簧的出厂设定参数限制及其受气流扰动等导致出口气压波动大且无法自由调节以及因弹簧刚度变化等引起出口压力慢升、出口气压稳定、响应迅速，等等。

参照图1，减压装置10包括压力监测部28。压力监测部28与出气流道24连通、适于监测出口26处的压力。压力监测部28可实时监测出口26处的压力，可具有任何可能的组成和构造，只要其适用于本实用新型即可。

减压装置10包括控制部30。控制部30与电磁阀18和压力监测部28连接、适于根据压力监测部28测得的压力调整电磁阀18的开度。控制部30可通过例如连接线31与电磁阀18连接，在接收到压力监测部28测得的压力信号后，可根据该压力信号自动调节电磁阀18的工作电流来改变电磁阀18的开度，从而改变减压装置10的出口26处的气体流量，并且在必要时可直接切断电磁阀18的工作电流以使出口26关闭(无气体流出)。控制部30可接收压力监测部28测得的压力信号并根据该信号实时调整电磁阀18的开度，以使出口26处气压稳定且调控精准、使减压装置10可与不同的氢燃料电池系统匹配而具有良好的兼容性而适于规模化量产。由此，减压装置10的输出压力可自动调节、出口气压稳定、精度高、兼容性好等。控制部30可具有任何可能的组成和构造，只要其适用于本实用新型即可。

如此，可有利于提供输出压力可自动调节、出口气压稳定、无出口压力慢升、精度高、兼容性好等的减压装置10。

可选地，机械减压阀14与电磁阀18集成在一起。

如此，可有利于减压装置10体积小、布置紧凑、零部件少、制造成本低、适合大批量生产、潜在泄漏点数量降低，可有助于降低氢气供应系统的复杂度、提升系统集成度，等等。

机械减压阀14与电磁阀18也可布置成其他可能的构造，例如通过管道连接在一起，只要其适用于本实用新型即可。

可选地，第一减压部12包括第一壳体32，机械减压阀14位于第一壳体32内，第二减压部16包括第二壳体34，电磁阀18位于第二壳体34内，第一壳体32与第二壳体34彼此机械固定在一起。

如此，可有利于简单、便捷地将机械减压阀14与电磁阀18集成在一起。

例如，第一壳体32与第二壳体34可通过螺钉17彼此固定在一起。

参照图4，机械减压阀14可包括出气部45，电磁阀18可包括进气部46，机械减压阀14的出气部45与电磁阀18的进气部46可彼此对接、连通。如此，可有利于机械减压阀14与电磁阀18的有效集成。

机械减压阀14和电磁阀18可任意布置，只要其适用于本实用新型即可。

参照图3，可选地，第一减压部12包括位于第一壳体32的呼吸阀36，第一壳体32内设第一腔体38，呼吸阀36连通第一腔体38内部，机械减压阀14包括位于第一腔体38内的第一阀芯40。

如此，可有助于在机械减压阀14的第一阀芯40运动时使第一腔体38内部压力和外界大气压平衡，可有利于防止第一腔体38内部气压波动影响第一阀芯40的运动精度。

再次参照图1至4，可选地，减压装置10包括位于第一壳体32的入口过滤单元42和/或出口过滤单元44，入口过滤单元42与进气流道22连通，出口过滤单元44与出气流道24连通。

如此，可有助于适配减压装置10的入口气源和出口气体的管路连接，可有利于过滤气体中的杂质、保证气体洁净度。

可选地，进气流道22连通入口过滤单元42与电磁阀18的进气部46。

如此，可有利于实现第一减压部12与第二减压部16的连通以及机械减压阀14与电磁阀18的连通。

参照图3和4，可选地，电磁阀18包括：第二阀芯48；密封件50，位于第二阀芯48一端、适于封闭出气流道24；弹性件52，位于第二阀芯48、具有压紧第二阀芯48连同密封件50以封闭出气流道24的预紧力；以及线圈54，套装在第二阀芯48上、通电后可产生克服弹性件52的预紧力的电磁力。

如此，可有利于通过电磁阀18实现减压装置10的出口26处气体压力适应性调节、气流切断、压力稳定及压力快速响应等。

控制部30可根据压力监测部28测得的压力自动调整电磁阀18的线圈54中的电流，改变线圈54产生的电磁力大小，从而改变第二阀芯48连同密封件50所受到的朝向弹性件52方向的力大小、使电磁阀18的开度改变，从而使得从出气流道24流出的气体流量大小得到快速、精准的控制。具体地，当控制部30监测到压力监测部28反馈的出口26处的压力低于设定目标压力时，会增大电磁阀18的线圈54中的电流，该电流增大导致线圈54产生的电磁力增大，继而使得电磁阀18的开度增大，从出气流道24流出的气体流量增大，该气体流量大于后端消耗量时，会导致系统压力逐渐上升，直至压力监测部28反馈的出口26处的压力增大至设定目标压力；反之，当控制部30监测到压力监测部28反馈的出口26处的压力高于设定目标压力时，会减小电磁阀18的线圈54中的电流，该电流减小导致线圈54产生的电磁力减小，继而使得电磁阀18的开度减小，从出气流道24流出的气体流量减小，该气体流量小于后端消耗量时，会导致系统压力逐渐下降，直至压力监测部28反馈的出口26处的压力减小至设定目标压力。从而，维持出口26处气体压力稳定，并且在紧急情况下，可通过关断线圈54的电流来直接封闭出气流道24、切断出口26处的气流以保护后端燃料电池系统。

第二阀芯48可为适用于本实用新型的任意阀芯。

密封件50可为适用于本实用新型的任意密封性构件，例如，其可为密封垫。

弹性件52可为适用于本实用新型的任意构件，只要其具有回弹性即可。例如，弹性件52可为弹簧。

线圈54可为适用于本实用新型的任意线圈。

可选地，第二阀芯48和密封件50一体式地设置。

如此，可有利于第二阀芯48带动密封件50运动，实现电磁阀18对出气流道24的流量调节。

第二阀芯48和密封件50可通过例如一体注塑或过盈压装等方式来一体式地设置，但不限于此。

可选地，弹性件52包括弹簧。

弹性件52可为例如弹簧或其他任意具有回弹性的构件，只要其适用于本实用新型即可。

可选地，电磁阀18为比例阀或氢喷阀。

可选地，压力监测部28包括压力传感器56。

如此，可有利于便捷地监测出口26处的压力并将该压力信号传输至控制部30。

例如，压力监测部28可包括或可为适于监测出口26处的压力并将该压力信号传递给控制部30的任意压力传感器56，只要其适用于本实用新型即可。

上文所描述以及附图所示的各种具体实施方式仅用于说明本实用新型，并非本实用新型的全部。在本实用新型的基本技术思想的范畴内，相关技术领域的普通技术人员针对本实用新型所进行的任何形式的变更均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种减压装置(10)，其特征在于，包括：

第一减压部(12)，包括机械减压阀(14)；

第二减压部(16)，与所述第一减压部(12)连通并且包括与所述机械减压阀(14)连通的电磁阀(18)；

流道(20)，包括彼此连通的进气流道(22)和出气流道(24)，所述进气流道(22)经过所述机械减压阀(14)，所述出气流道(24)经过所述电磁阀(18)并且具有出口(26)；

压力监测部(28)，与所述出气流道(24)连通、适于监测所述出口(26)处的压力；以及

控制部(30)，与所述电磁阀(18)和所述压力监测部(28)连接、适于根据所述压力监测部(28)测得的所述压力调整所述电磁阀(18)的开度。

2.如权利要求1所述的减压装置(10)，其特征在于，所述机械减压阀(14)与所述电磁阀(18)集成在一起。

3.如权利要求2所述的减压装置(10)，其特征在于，所述第一减压部(12)包括第一壳体(32)，所述机械减压阀(14)位于所述第一壳体(32)内，所述第二减压部(16)包括第二壳体(34)，所述电磁阀(18)位于所述第二壳体(34)内，所述第一壳体(32)与所述第二壳体(34)彼此机械固定在一起。

4.如权利要求3所述的减压装置(10)，其特征在于，所述第一减压部(12)包括位于所述第一壳体(32)的呼吸阀(36)，所述第一壳体(32)内设第一腔体(38)，所述呼吸阀(36)连通所述第一腔体(38)内部，所述机械减压阀(14)包括位于所述第一腔体(38)内的第一阀芯(40)。

5.如权利要求3所述的减压装置(10)，其特征在于，包括位于所述第一壳体(32)的入口过滤单元(42)和/或出口过滤单元(44)，所述入口过滤单元(42)与所述进气流道(22)连通，所述出口过滤单元(44)与所述出气流道(24)连通。

6.如权利要求5所述的减压装置(10)，其特征在于，所述进气流道(22)连通所述入口过滤单元(42)与所述电磁阀(18)的进气部(46)。

7.如权利要求1所述的减压装置(10)，其特征在于，所述电磁阀(18)包括：

第二阀芯(48)；

密封件(50)，位于所述第二阀芯(48)一端、适于封闭所述出气流道(24)；

弹性件(52)，位于所述第二阀芯(48)、具有压紧所述第二阀芯(48)连同所述密封件(50)以封闭所述出气流道(24)的预紧力；以及

线圈(54)，套装在所述第二阀芯(48)上、通电后可产生克服所述弹性件(52)的所述预紧力的电磁力。

8.如权利要求7所述的减压装置(10)，其特征在于，所述第二阀芯(48)和所述密封件(50)一体式地设置。

9.如权利要求7所述的减压装置(10)，其特征在于，所述弹性件(52)包括弹簧。

10.如权利要求1至9中任一项所述的减压装置(10)，其特征在于，所述电磁阀(18)为比例阀或氢喷阀。

11.如权利要求1所述的减压装置(10)，其特征在于，所述压力监测部(28)包括压力传感器(56)。

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