CN215981991U - 车用气瓶阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车用气瓶阀。本实用新型的车用气瓶阀包括：阀座，包括块状阀体及柱状阀体；阀座内设有用于向气瓶内充气的充气流道以及排放气瓶内气体的泄放通道，手动截止阀，控制充气流道通断；手动泄放阀，控制泄放通道通断；手动截止阀和手动泄放阀均安装于块状阀体上且处于垂直于柱状阀体的平面内，手动截止阀和手动泄放阀之间具有夹角，而使操作端朝向不同。本实用新型的车用气瓶阀的块状阀体上安装的手动截止阀和手动泄放阀之间具有夹角，操作端的朝向不同，如此具有更高的辨识度，操作人员在进行手动操作时，能够更准确进行识别，避免了误操作的发生，提高了阀的安全性。

Description

车用气瓶阀

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，尤其涉及一种车用气瓶阀。

背景技术

为了更好的实现节能减排，传统能源逐渐向绿色能源转变。作为一种发展趋势，氢燃料电池的研究与推广得到越来越多的关注，尤其是氢燃料电池在车辆领域的应用。氢燃料电池在应用于车辆上时，氢的存储和供应也是较为关键的技术分支。目前大多的供氢系统往往包括氢气瓶以及连接燃料电池的供氢管路，氢气瓶的瓶口安装有车用气瓶阀，车用气瓶阀一方面实现向气瓶内加氢，同时还起到向供氢管路放氢。由于车辆往往具有轻量化、长续航、可靠的安全性等要求，这就对车用气瓶阀的结构设计提出了多方面的要求。

目前申请公布号为CN109416152A的中国发明专利就公开了一种储罐阀，主要应用场景是额定工作压力为70MPa的氢气，其同样安装于储气瓶的瓶口使用，且用于控制气体的进出。但是这种储罐阀对应于充气流道上设置的手动截止阀以及对应于泄放流道设置的手动泄放阀并列布置，在使用时很容易导致误操作，进而造成使用事故，存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车用气瓶阀，用以解决现有的气瓶阀容易造成误操作，存在安全隐患的问题。

本实用新型的车用气瓶阀包括：

阀座，包括块状阀体以及垂直于块状阀体的厚度方向延伸的柱状阀体；

阀座内设有用于向气瓶内充气的充气流道以及排放气瓶内气体的泄放通道，充气流道和泄放流道均包括在柱状阀体的长度方向延伸的横向流道以及在块状阀体的延展方向延伸的纵向流道；

手动截止阀，控制充气流道通断；

手动泄放阀，控制泄放通道通断；

手动截止阀和手动泄放阀均安装于块状阀体上且处于垂直于柱状阀体的平面内，手动截止阀和手动泄放阀之间具有夹角，而使操作端朝向不同。

本实用新型的车用气瓶阀的块状阀体上安装的手动截止阀和手动泄放阀之间具有夹角，操作端的朝向不同，如此具有更高的辨识度，操作人员在进行手动操作时，能够更准确进行识别，避免了误操作的发生，提高了阀的安全性。

进一步的，所述块状阀体为垂直于柱状阀体的截面为多边形的棱柱结构，手动截止阀和手动泄放阀的操作端分别安装于棱柱结构的不同侧面上。这样能够进一步提高两个手动阀的辨识度。

更进一步的，所述手动截止阀和手动泄放阀处于棱柱结构的两个垂直侧面上，且手动截止阀和手动泄放阀的操作端朝向相垂直。这样操作人员在手动操作时通过观察两个手动阀的操作端的朝向即可对两个手动阀进行区分。

作为一种优化的方案，阀座内还设有用于向用气设备供气的供气流道，供气流道上串接有电磁阀，充气流道的进气口处于棱柱结构的第一侧面，手动截止阀以及泄放通道的出气口处于棱柱结构的第二侧面，第一侧面与第二侧面相邻且垂直，手动泄放阀处于棱柱结构的第三侧面，第二侧面处于第一侧面和第三侧面之间，且第一侧面和第三侧面平行相对，电磁阀处于棱柱结构的第四侧面，第四侧面处于第一侧面和第三侧面之间，且与第二侧面相对。这样的结构布局，在车用气瓶阀安装于气瓶上使用时，能够使充气流道的进气口朝向水平方向，便于与外界气源连接对气瓶充气，泄放流道的出气口竖向朝下，便于满足汽车制造商和国家标准的安全使用要求，手动泄放阀以及手动截止阀所处方位差别较大，也便于人工操作，并防止误操作。

进一步的，柱状阀体的远离块状阀体的一端设有温度传感器，块状阀体的侧面上设有供电磁阀和温度传感器外接的线束接头。这样简化了温度传感器、电磁阀的线路布置，便于对温度传感器和电磁阀进行供电、控制及数据采集。

作为一种优化的方案，阀座内还设有用于向用气设备供气的供气流道，供气流道的下游段汇接于充气流道的上游段，手动截止阀处于供气流道和充气流道的汇接部分上。通过手动截止阀对气体进行第二次控制，提升安全性，气体供给和进入车用气瓶阀使用同一接口，减少气体管路和接口数量，降低成本，提升安全性，满足不同汽车制造商的定制化需求。

进一步的，所述供气流道上在气流方向的上游最前端设有过滤器，过滤器可拆连接于柱状阀体的端部且裸露于阀座外。过滤器用于过滤流出车用气瓶阀的气体，防止氢气瓶内的杂质影响或破坏车用气瓶阀或车用气瓶阀下游的阀门或管路。

进一步的，充气流道上在手动截止阀的上游还串接有过滤器，在手动截止阀的下游还串接有单向阀，供气流道汇接于充气流道的处于手动截止阀和单向阀之间的位置。过滤器既能过滤流入气瓶内的气体，还能对流出气瓶的气体进行二次过滤，同时，这样设置使气体供给和进入车用气瓶阀使用同一接口，减少气体管路和接口数量，降低成本，提升安全性，满足不同汽车制造商的定制化需求。

作为另一种优化的方案，泄放通道包括泄放流道和泄放支路，泄放流道上接有温度安全阀，泄放支路汇接于供气流道，或泄放支路汇接于充气流道，或泄放支路将温度安全阀短接，手动泄放阀控制泄放支路的通断。通过设置泄放通道，能够在气瓶温度超出规定的温度范围外时，通过温度安全阀的开启实现对气瓶内部气体的安全泄放，而且通过设置与泄放流道相通的泄放支路能够实现手动泄放，泄放支路的不同设置形式也能够满足不同的使用需求。

进一步的，温度安全阀安装于块状阀体上且处于垂直于柱状阀体的平面内，在垂直于柱状阀体的平面内，温度安全阀处于手动截止阀和手动泄放阀之间。通过温度安全阀将手动截止阀和手动泄放阀隔开，也能够便于手动截止阀和手动泄放阀的区分。

附图说明

图1为本实用新型的车用气瓶阀的实施例一的立体结构图；

图2为本实用新型的车用气瓶阀的实施例一另一视角的立体图；

图3为本实用新型的车用气瓶阀的实施例一的内部结构示意图；

图4为本实用新型的车用气瓶阀的实施例一在安装于气瓶上时的原理示意图；

图5为本实用新型的车用气瓶阀的实施例二的内部结构示意图；

图6为本实用新型的车用气瓶阀的实施例二在安装于气瓶上时的原理示意图。

图中：1、流道一；2、流道二；3、流道三；4、流道四；5、流道五；6、流道六；7、流道七；8、通道八；9、线束；10、流道十；11、流道十一；12、流道十二；13、流道十三；14、泄放口；15、连通通道；18、螺纹连接段；19、密封组件；100、进气接头；101、手动截止阀；109、块状阀体；301、手动泄放阀；401、单向阀一；501、限流阀二；601、电磁阀；701、过滤器二；801、温度传感器；900、线束接头；901、温度安全阀；1001、限流阀一；21、出气管；20、流道二十；201、过滤器一；111、第一侧面；222、第二侧面；333、第三侧面；444、第四侧面；555、第五侧面；999、气瓶。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的车用气瓶阀的具体实施例一：

本实用新型的车用气瓶阀主要用于安装于储气瓶的瓶口位置，以实现对气瓶内充气、气瓶向用气设备供气的控制，且能够在一定的情况下进行安全泄放。而本实施例中，主要以车用气瓶阀用于氢能源车辆的氢气瓶上为例展开说明。

具体的，本实施例如图1-4所示，车用气瓶阀包括阀座，阀座包括块状阀体109以及从块状阀体109的一侧延展面（厚度方向的侧面）垂直延伸的柱状阀体。其中柱状阀体的根部具有螺纹连接段18，用于与氢气瓶的瓶口旋拧配合，柱状阀体上在螺纹连接段18的背向块状阀体109的一侧还设有密封组件19。车用气瓶阀在使用时，柱状阀体从瓶口向内伸入且与瓶口密封连接，块状阀体109处于瓶口外侧。

阀座内开设有多条流体通道，这些流体通道主要包括充气流道、供气流道以及泄放通道，而且这些流体通道均包括处于柱状阀体内、沿柱状阀体的长度方向延伸的横向流道，以及处于块状阀体109内、沿块状阀体109的延展方向延伸的纵向流道，通过这样的流道能够实现气瓶999内外的连通。当然，这些不同的流道上串接有不同的阀结构，以实现所需的控制。

更详细的，块状阀座整体为垂直于柱状阀体的、截面为多边形的棱柱结构。棱柱结构的侧面大致可分为五个侧面，五个侧面在圆周方向上依次为第一侧面111、第二侧面222、第三侧面333、第四侧面444和第五侧面555。其中，第一侧面111与第二侧面222相邻且垂直，第二侧面222与第三侧面333相邻且垂直，第一侧面111与第三侧面333平行相对，第四侧面444与第三侧面333相邻，且形成外凸角，第四侧面444与第五侧面555相邻且形成外凸角，第五侧面555与第一侧面111相邻且形成外凸角。

充气流道的纵向流道包括在气流方向上依次串接的流道一1、流道二2和流道四4，流道一1垂直延伸至第一侧面111，流道二2与第二侧面222相垂直，流道四4与第四侧面444相垂直。流道一1的外端口构成进气口，棱柱结构的第一侧面111上在对应于进气口的位置安装有进气接头100，进气接头100内安装有过滤器一201。在与第一侧面111垂直且相邻的第二侧面222上，安装有手动截止阀101，手动截止阀101的操作端露出于第二侧面222，手动截止阀101串接于流道一1和流道二2的交汇位置，且能够对纵向流道进行截断和导通。充气流道的横向流道包括流道五5，延伸至柱状阀体的内端，流道五5垂直连通于流道四4的中段，且与流道四4成T形布置。柱状阀体的内端连接有单向阀一401，单向阀一401对应连接于流道五5，且在下游连接有出气管21，出气管21的管口构成瓶内出气口。如此，在向气瓶999内充气时，将进气接头100连接于外部的充气气源，充气气源的氢气通过输气管路、进气接头100，在经过过滤器一201过滤后，沿流道一1经过手动截止阀101、流道二2，然后经过流道五5、单向阀一401以及出气管21进入气瓶999内。

供气流道的横向流道包括流道七7，流道七7向内延伸至柱状阀体的内端端面，且柱状阀体的内端端面上连接有过滤器701和限流阀一1001，过滤器701和限流阀一1001串接且与流道七7相通。过滤器701处于柱状阀体的内端，且通过螺纹旋装于柱状阀体的端面，直接裸露于气瓶内。流道七7在块状阀体109内与流道四4连通，并汇接于充气流道。第四侧面444上垂直安装有电磁阀601，电磁阀601串接于流道七7和流道四4的汇接段，电磁阀601的阀芯正对第四流道，电磁阀601阀芯的动作能够实现流道七7和流道四4的通断。在气瓶999通过供气流道向氢燃料电池系统供气时，气瓶999内的氢气依次通过过滤器701、限流阀一1001流入流道七7，然后经过电磁阀601后从充气流道的纵向流道并经进气接头100向外排出。电磁阀在其中起到控制供气时机和流量的作用。也就是说，在供气时，供气流道借用部分充气流道以及进气接头100向外供气，进气接头100即用于连接向气瓶999内充气的氢气气源，又用于连接用气设备。

块状阀座内，在流道四4的处于流道五5和电磁阀601之间的部分上还串接有阻流缓冲结构，阻流缓冲结构主要避免在充气时，高压气源充入的高压气体对电磁阀造成瞬时冲击，进而对电磁阀进行保护。本实施例中，阻流缓冲结构为限流阀二501，限流阀二501用于在充气时限制充气流道内的高压气体从流道四4直接冲击到电磁阀601的阀芯，进而造成电磁阀601的故障或损坏。

泄放通道包括泄放流道，泄放流道包括横向流道和纵向流道，横向流道包括流道三3，流道三3延伸至柱状阀体的内端端面，泄放通道的纵向流道包括沿气体流向顺次连通的流道十10、流道十一11以及流道十二12，流道十10与流道十一11延伸方向一致，且与第二侧面222呈一定夹角背向第一侧面111倾斜延伸，流道十二12垂直于流道十一11的延伸方向，块状阀座上与第二侧面222上通过螺钉固定连接有泄放接头，泄放接头具有泄放口14和与泄放口14连通的流道十三13，泄放口14可连接泄放管路，泄放口14的朝向垂直于第二侧面222，流道十三13与流道十二12对应且密封连通。第二侧面222上正对流道十一11安装有温度安全阀901，温度安全阀901处于流道十一11和流道十二12的汇接位置，温度安全阀901能够在气瓶999处于安全温度范围之外时，自动打开导通流道十一11和流道十二12，进而导通泄放通道，以供气瓶999内的氢气迅速排出。

泄放通道还包括设于块状阀体109内的泄放支路，泄放支路包括流道六6，流道六6一端连通于流道十10和流道十一11汇接的位置，另一端连通于泄放接头，泄放接头内通过设置的连通通道15接通流道六6和泄放口14，即通过泄放支路将温度安全阀901短接。块状阀体109的第三侧面333上安装有手动泄放阀301，手动泄放阀301垂直于第三侧面333，且处于流道六6和泄放流道的交汇处，操作手动泄放阀301能够导通和切断流道六6与泄放流道。如此在检修维护过程中需要泄放气瓶999内的氢气时，能够通过手动打开手动泄放阀301，将气瓶999内的气体通过泄放口14排出。需要说明的是，手动泄放阀301的通断与否并不影响泄放流道的通断。

柱状阀体内还设有通道八8，通道八8延伸至块状阀体109内，柱状阀体的内端设置有温度传感器801，温度传感器801连接的线路通过通道八8引至块状阀体109内。块状阀体109内装有线束9，线束9从块状阀体109的第三侧面333引出，第三侧面333上安装有与线束9电连接的线束接头900，用于外接其他电控部件。温度传感器801连接的线路以及电磁阀601的供电线路均连接于线束9。

通过以上对一种车用气瓶阀的实施例的介绍可知，本实用新型的车用气瓶阀通过将手动泄放阀和手动截止阀进行特别的位置设置，使得操作人员能够方便准确的进行区分，避免误操作的情况发生，提高了气瓶阀使用的安全性。

此外，以上介绍的这种车用气瓶阀在使用上，一般安装于平置的氢气瓶的瓶口，进气接头水平朝向车体的一侧，便于与外部氢气气源相接，手动截止阀以及泄放口朝向地面，在氢气瓶进行安全泄放时，能够将氢气朝向地面排放，提高了安全性，满足国家标准要求；手动泄放阀与进气接头相背设置，且与手动截止阀呈90°夹角布置，手动泄放阀与手动截止阀之间由泄放口和温度安全阀隔开，便于操作人员进行区分，避免误操作，进一步提高了车用气瓶阀使用的安全性。

当然，本实用新型的车用气瓶阀并不仅限于上文介绍的实施例。以下还提供有基于本实用新型的设计构思的其他变形实施例。

如图5-6所示的车用气瓶阀的实施例二，本实施例与上文介绍的实施例一的不同之处在于，泄放支路连通至充气流道的纵向流道上，具体如图所示，泄放支路包括流道二十20，流道二十20一端汇接于流道十10和流道十一11的连通段处，另一端连通至流道二2上，即汇接于充气流道的处于单向阀一401的上游位置，在进行手动泄放时，气瓶内的气体通过泄放流道、泄放支路流入充气流道的上游端，然后经过手动截止阀、过滤器以及进气接头排出。

类似的，在其他实施例中，与上文介绍的实施例一的不同之处在于，泄放支路汇接至供气流道的纵向流道上，且汇接位置处于限流阀二的下游，即汇接位置处于流道四的限位阀二和流道五之间的位置。

或者，在其他实施例中，与上文介绍的实施例一不同之处在于，手动截止阀和手动泄放阀均设于第二侧面上，手动截止阀和手动泄放阀具有一定夹角，而使两阀结构的手动操作端朝向不同，以便于操作人员区分，当然，阀结构位置的变化自然导致内部流道发生适应性变化，流道走向的变化对于所述领域技术人员来讲均是常规设置，本文中不再详细描述。

可变形的，在其他实施例中，与上文介绍的实施例一的不同之处在于，供气流道还可以汇接于充气流道上处于手动截止阀和进气接头之间的位置，供气流道最上游位置的过滤器可以集成在柱状阀块内。

再或者，在其他实施例中，与上文介绍的实施例一不同的是，块状阀体可以为圆饼状结构或者其他规则的正多棱柱结构或者其他不规则的多棱柱结构，手动泄放阀、手动截止阀以及温度安全阀中的部分或者全部布置在块状阀体的背向柱状阀体的侧面上，三者的相对位置也可根据实际需要进行调整。

上述实施例中，阀座上设有线束接头，用于实现电磁阀以及温度传感器等用电部件的外接，保证这些部件与外部设备之间的供电传输和控制信号的传输，在其他实施例中，与上文介绍的实施例不同的是，阀座上集成设置有多功能模块，多功能模块包含电源模块、控制模块以及信号收发模块，电磁阀和温度传感器与多功能模块相接，通过电源模块对电磁阀和温度传感器供电，通过控制模块与电磁阀和温度传感器之间进行信号传递，通过信号收发模块与车机控制系统无线连接。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.车用气瓶阀，包括：

阀座，包括块状阀体（109）以及垂直于块状阀体（109）的厚度方向延伸的柱状阀体；

阀座内设有用于向气瓶（999）内充气的充气流道以及排放气瓶（999）内气体的泄放通道，充气流道和泄放流道均包括在柱状阀体的长度方向延伸的横向流道以及在块状阀体（109）的延展方向延伸的纵向流道；

手动截止阀（101），控制充气流道通断；

手动泄放阀（301），控制泄放通道通断；

手动截止阀（101）和手动泄放阀（301）均安装于块状阀体（109）上且处于垂直于柱状阀体的平面内；

其特征是，

手动截止阀（101）和手动泄放阀（301）之间具有夹角，而使操作端朝向不同。

2.根据权利要求1所述的车用气瓶阀，其特征是，所述块状阀体（109）为垂直于柱状阀体的截面为多边形的棱柱结构，手动截止阀（101）和手动泄放阀（301）的操作端分别安装于棱柱结构的不同侧面上。

3.根据权利要求2所述的车用气瓶阀，其特征是，所述手动截止阀（101）和手动泄放阀（301）处于棱柱结构的两个垂直侧面上，且手动截止阀（101）和手动泄放阀（301）的操作端朝向相垂直。

4.根据权利要求3所述的车用气瓶阀，其特征是，阀座内还设有用于向用气设备供气的供气流道，供气流道上串接有电磁阀（601），充气流道的进气口处于棱柱结构的第一侧面（111），手动截止阀（101）以及泄放通道的出气口处于棱柱结构的第二侧面（222），第一侧面（111）与第二侧面（222）相邻且垂直，手动泄放阀（301）处于棱柱结构的第三侧面（333），第二侧面（222）处于第一侧面（111）和第三侧面（333）之间，且第一侧面（111）和第三侧面（333）平行相对，电磁阀（601）处于棱柱结构的第四侧面（444），第四侧面（444）处于第一侧面（111）和第三侧面（333）之间，且与第二侧面（222）相对。

5.根据权利要求4所述的车用气瓶阀，其特征是，柱状阀体的远离块状阀体（109）的一端设有温度传感器（801），块状阀体（109）的侧面上设有供电磁阀（601）和温度传感器（801）外接的线束接头（900）。

6.根据权利要求1或2或3所述的车用气瓶阀，其特征是，阀座内还设有用于向用气设备供气的供气流道，供气流道的下游段汇接于充气流道的上游段，手动截止阀（101）处于供气流道和充气流道的汇接部分上。

7.根据权利要求6所述的车用气瓶阀，其特征是，所述供气流道上在气流方向的上游最前端设有过滤器，过滤器可拆连接于柱状阀体的端部且裸露于阀座外。

8.根据权利要求6所述的车用气瓶阀，其特征是，充气流道上在手动截止阀（101）的上游还串接有过滤器，在手动截止阀（101）的下游还串接有单向阀，供气流道汇接于充气流道的处于手动截止阀（101）和单向阀之间的位置。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的车用气瓶阀，其特征是，泄放通道包括泄放流道和泄放支路，泄放流道上接有温度安全阀（901），泄放支路汇接于供气流道，或泄放支路汇接于充气流道，或泄放支路将温度安全阀（901）短接，手动泄放阀（301）控制泄放支路的通断。

10.根据权利要求9所述的车用气瓶阀，其特征是，温度安全阀（901）安装于块状阀体（109）上且处于垂直于柱状阀体的平面内，在垂直于柱状阀体的平面内，温度安全阀（901）处于手动截止阀（101）和手动泄放阀（301）之间。

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