CN216479136U - 一种新型高压氢气用减压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型高压氢气用减压阀，涉及减压阀系统领域，包括：阀体、一级阀盖、二级阀盖、一级弹性单元、一级密封单元、二级固定单元、二级弹性单元，阀体右端与一级阀盖密封连接形成一级腔体，阀体左端与二级阀盖密封连接，形成二级腔体，一级弹性单元、一级密封单元连接在一级腔体内部，二级固定单元、二级弹性单元连接在二级腔体内部，二级减压可以最大程度减小气源压力波动范围很大的影响，供压影响约为0.01％，此外，集成二级减压，体积结构变小，且左右两端都可以承载高压，安全性能更高。

Description

一种新型高压氢气用减压阀

技术领域

本实用新型涉及减压阀系统领域，特别涉及一种新型高压氢气用减压阀。

背景技术

减压阀的工作原理如下:高压介质通过一个小孔充到一个相对较大的腔里实现减压，实际上是靠截流减压，膜片或活塞的两面一面是出口腔，一面是人为给的压力，并且控制小孔大小的阀杆和膜片(活塞)相连，这样只要给一个固定的压力，那么出口腔的压力就会一直等于这个压力，这个人为给定的压力可以由弹簧或气源或液压源来提供。

随着汽车行业日益壮大，车辆品种越来越来多，其中电动汽车领域的发展尤为迅猛。作为电动汽车领域中的较为核心技术领域，采用氢气作为燃料电池的电动汽车逐渐成为一个主要的技术发展和市场拓展方向。

目前国内制造的气体减压阀多为单级的典型结构。单级减压阀虽然具备降压与稳压的功能，但是高压氢气气源压力波动对减压阀后端出口压力的影响很大，因此，其出口压力的精度与稳定性受入口压力的扰动与压力调节弹簧的制造精度影响较大，导致设定压力稳定性差。此外，单级减压无法满足进口压力大变化范围，同时需要恒定出口压力的工况。

发明内容

本实用新型目的之一是解决了由于高压氢气气源压力波动对减压阀后端出口压力的影响，导致设定压力稳定性差的技术问题。

为达到上述目的之一，本实用新型采用以下方案：一种新型高压氢气用减压阀，其特征在于，包括：阀体，该阀体的下端右侧设置有进气口，该阀体下端左侧设置有出气口，该阀体进气口的上端设置有通气孔，一级阀盖，该一级阀盖连接在该阀体的上端右侧，该一级阀盖与该阀体连接形成一级腔体，一级腔体的表面设置有呼吸孔，一级腔体表面设置的呼吸孔内设置有防潮滤垫，一级腔体分为上腔体一与下腔体一，一级弹性单元，该一级弹性单元连接在该一级腔体的内部，一级密封单元，该一级密封单元连接在该一级腔体的内部，二级阀盖，该二级阀盖连接在该阀体的上端左侧，该二级阀盖与该阀体连接形成二级腔体，二级腔体的表面设置有呼吸孔，二级腔体表面设置的呼吸孔内设置有防潮滤垫，二级腔体的表面设置有压力传感器接口与安全阀接口，二级腔体分为上腔体二与下腔体二，二级腔体与所述一级腔体通过管道连接，二级腔体与一级腔体连接的管道表面设置有泄放口，二级固定单元，该二级固定单元连接在该二级腔体的内部，二级弹性单元，该二级弹性单元连接在该二级腔体的内部，堵头，该堵头位于该阀体下端的通气孔内，阀体下端的堵头具有：堵头密封单元，堵头密封单元为O 形密封圈。

进一步地，在本实用新型实施例中，阀体内部的左右两侧掏空，该阀体的下端打通连接至该进气口。

进一步地，在本实用新型实施例中，阀体下端的进气口具有：过滤网，该过滤网设置为双层结构，该过滤网连接在该进气口的底部，进气口密封件，该进气口密封件将该过滤网固定在该进气口底部，进气口弹性件，该进气口弹性件将该过滤网固定在该进气口底部。

进一步地，在本实用新型实施例中，进气口密封件为密封垫片。

进一步地，在本实用新型实施例中，进气口弹性件为卡簧。

进一步地，在本实用新型实施例中，一级弹性单元为弹簧。

进一步地，在本实用新型实施例中，一级密封单元为O形密封圈。

进一步地，在本实用新型实施例中，新型高压氢气用减压阀还包括：一级阀瓣，该一级阀瓣位于在该一级腔体的底部，所述一级阀瓣的下端设置有锥头，所述一级阀瓣下端设置有孔洞，所述一级阀瓣的下端孔洞与所述一级阀瓣的顶端连通；一级第一密封圈，该一级第一密封圈连接该一级腔体的内部，该一级第一密封圈位于该一级阀瓣的上方，一级第一导向单元，该一级第一导向单元连接在该一级腔体的内部，该一级第一导向单元位于该一级第一密封圈的上方，一级调节垫圈，该一级调节垫圈连接在该一级腔体的内部，该一级调节垫圈位于该一级第一导向单元的上方，一级第二导向单元，该一级第二导向单元连接在该一级腔体的内部，该一级第二导向单元位于该一级弹性单元的上方，一级第二密封圈，该一级第二密封圈连接在该连接在该一级腔体的内部，该一级第二密封圈位于该一级第二导向单元的上方，一级螺栓，该一级螺栓将该一级阀盖与该阀体固定。

进一步地，在本实用新型实施例中，一级第一密封圈为O形圈。

进一步地，在本实用新型实施例中，一级第二密封圈为O形圈。

进一步地，在本实用新型实施例中，新型高压氢气用减压阀还包括：挡圈，该挡圈位于该二级腔体的内部，二级第一密封单元，该二级第一密封单元连接在该二级腔体的内部，该二级第一密封单元位于该挡圈的上方，二级复位单元，该二级复位单元连接在该二级腔体的内部，该二级复位单元位于该二级第一密封单元的上方，二级密封垫，该二级密封垫圈连接在该二级腔体的内部，该二级密封垫位于该二级复位单元的上方，二级阀座，该二级阀座连接在该二级腔体的内部，该二级阀座位于该二级密封垫的上方，二级阀芯，该二级阀芯连接在该二级阀座的内部，二级活塞，该二级活塞连接在该二级腔体的内部，该二级活塞位于该二级阀座的上方，该二级活塞的表面设置有圆形凹槽，二级第二密封单元，该二级第二密封单元连接在该二级活塞表面的圆形凹槽内，二级弹簧座，该二级弹簧座连接在该二级阀盖的内部，该二级弹簧座位于该二级弹性单元的上方，二级调节单元，该二级调节单元连接在该二级阀盖的上端，二级锁定单元，该二级锁定单元连接在该二级调节单元的上方。

进一步地，在本实用新型实施例中，二级固定单元为支撑垫片。

进一步地，在本实用新型实施例中，二级弹性单元为弹簧。

进一步地，在本实用新型实施例中，二级第一密封单元为O形密封圈。

进一步地，在本实用新型实施例中，二级复位单元为弹簧。

进一步地，在本实用新型实施例中，二级密封垫为O形密封圈。

进一步地，在本实用新型实施例中，二级第二密封单元为O形密封圈。

进一步地，在本实用新型实施例中，二级调节单元为顶部调节螺栓。

进一步地，在本实用新型实施例中，二级锁定单元为螺母。

有益效果：使用双减压阀，通过弹性单元与复位单元的作用力与密封单元的密封，抵消高压氢气的压力，通过二次减压最大程度减小气源压力波动范围很大的影响，供压影响约为0.01％(现有高压气体后端波动目前产品设定1MPa，偏差在士0.2MPa)。此外，集成二级减压，体积结构变小，并当一级失效后，二级仍可工作，安全性更高。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种新型高压氢气用减压阀的结构示意图。

图2是本实用新型实施例一种新型高压氢气用减压阀的气体流动示意图。

图3是本实用新型实施例一种新型高压氢气用减压阀的正视图。

1、阀体 2、挡圈 3、二级第一密封单元

4、二级固定单元 5、二级复位单元 6、二级密封垫

7、二级阀座 8、二级第二密封单元 9、二级阀芯

10、二级活塞 11、二级弹性单元 12、二级阀盖

13、二级弹簧座 14、二级调节单元 15、二级锁定单元

16、一级阀瓣 17、一级第一密封圈 18、一级第一导向单元

19、一级调节垫圈 20、一级弹性单元 21、一级第二导向单元

22、一级第二密封圈 23、一级密封单元 24、一级阀盖

25、一级螺栓 26、堵头 27、堵头密封单元

28、过滤网 29、进气口密封件 30、进气口弹性件

31、泄放孔 32、压力传感器接口 33、安全阀接口

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本实用新型实施例，并不用于限定本实用新型实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”

仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

实施例一：

一种新型高压氢气用减压阀，其特征在于，包括：阀体1，阀体1的下端右侧设置有进气口，阀体1下端左侧设置有出气口，阀体1进气口的上端设置有通气孔，阀体1内部的左右两侧掏空，阀体1的下端打通连接至进气口，阀体1 下端的进气口具有：过滤网28，过滤网28设置为双层结构，过滤网28连接在进气口的底部，进气口密封件29，进气口密封件29将过滤网28固定在进气口底部，进气口密封件29为密封垫片，进气口弹性件30，进气口弹性件30将过滤网28固定在进气口底部，进气口弹性件30为卡簧，一级阀盖24，一级阀盖 24连接在阀体1的上端右侧，一级阀盖24与阀体1连接形成一级腔体，一级腔体的表面设置有呼吸孔，一级腔体表面设置的呼吸孔内设置有防潮滤垫，一级腔体分为上腔体一与下腔体一，一级弹性单元20，一级弹性单元20连接在一级腔体的内部一级密封单元23，一级弹性单元20为弹簧，一级密封单元23连接在一级腔体的内部，一级密封单元23为O形密封圈，二级阀盖12，二级阀盖12 连接在阀体1的上端左侧，二级阀盖12与阀体1连接形成二级腔体，二级腔体的表面设置有呼吸孔，二级腔体表面设置的呼吸孔内设置有防潮滤垫，二级腔体的表面设置有压力传感器接口32与安全阀接口33，二级腔体分为上腔体二与下腔体二，二级腔体与所述一级腔体通过管道连接，二级腔体与一级腔体连接的管道表面设置有泄放口31，二级固定单元4，二级固定单元4连接在二级腔体的内部，二级固定单元4为支撑垫片，二级弹性单元11，二级弹性单元11连接在二级腔体的内部，二级弹性单元11为弹簧，堵头26，堵头26位于阀体1下端的通气孔内，阀体1下端的堵头26具有：堵头密封单元27，堵头密封单元27为O形密封圈。

新型高压氢气用减压阀还包括：一级阀瓣16，一级阀瓣16位于在一级腔体的底部，一级阀瓣16的下端设置有锥头，一级阀瓣16下端设置有孔洞，一级阀瓣16的下端孔洞与一级阀瓣16的顶端连通；一级第一密封圈17，一级第一密封圈17连接一级腔体的内部，一级第一密封圈17位于一级阀瓣16的上方，一级第一密封圈17为O形圈，一级第一导向单元18，一级第一导向单元18连接在一级腔体的内部，一级第一导向单元18位于一级第一密封圈17的上方，一级调节垫圈19，一级调节垫圈19连接在一级腔体的内部，一级调节垫圈19位于一级第一导向单元18的上方，一级第二导向单元21，一级第二导向单元21连接在一级腔体的内部，一级第二导向单元21位于一级弹性单元20的上方，一级第二密封圈22，一级第二密封圈22连接在连接在一级腔体的内部，一级第二密封圈22位于一级第二导向单元21的上方，一级第二密封圈22为O形圈，一级螺栓25，一级螺栓25将一级阀盖24与阀体1固定。

新型高压氢气用减压阀还包括：挡圈2，挡圈2位于二级腔体的内部，二级第一密封单元3，二级第一密封单元3连接在二级腔体的内部，二级第一密封单元3位于挡圈2的上方，二级第一密封单元3为O形密封圈，二级复位单元5，二级复位单元5连接在二级腔体的内部，二级复位单元5位于二级第一密封单元 3的上方，二级复位单元5为弹簧，二级密封垫6，二级密封垫6圈连接在二级腔体的内部，二级密封垫6位于二级复位单元5的上方，二级密封垫6为O形密封圈，二级阀座7，二级阀座7连接在二级腔体的内部，二级阀座7位于二级密封垫6的上方，二级阀芯9，二级阀芯9连接在二级阀座7的内部，二级活塞10，二级活塞10连接在二级腔体的内部，二级活塞10位于二级阀座7的上方，二级活塞10的表面设置有圆形凹槽，二级第二密封单元8，二级第二密封单元8连接在二级活塞10表面的圆形凹槽内，二级第二密封单元8为O形密封圈，二级弹簧座13，二级弹簧座13连接在二级阀盖12的内部，二级弹簧座13位于二级弹性单元11的上方，二级调节单元14，二级调节单元14连接在二级阀盖12的上端，二级调节单元14为顶部调节螺栓，二级锁定单元15，二级锁定单元15 连接在二级调节单元14的上方，二级锁定单元15为螺母。

工作原理：进气口与氢气瓶相连接,出气口与使用设备连接,使用时，打开氢气瓶阀,然后顺时针转动二级调节单元14。

高压氢气从进气口，通过过滤网28进入阀体1内部，当高压氢气到达一级阀瓣16的下方的下腔体一时，高压氢气通过一级阀瓣16下端的孔洞进入一级阀瓣16下端上端的上腔体二，一级阀瓣16上端表面收受到高压氢气向下的压力，向下移动，同时，一级弹性单元20对一级阀瓣16施加向上的力量，迫使一级阀瓣16回升，改变上腔体一内的压力，从而减少一级腔体内部的压力。

减压后的氢气从一级腔体与二级腔体连通的管道内进入二级腔体内,通过上腔体二与下腔体二之间的阀座7的阻挡,使得高压氢气的压力得以衰减,衰减后的氢气再穿过阀座7进入二级活塞10底部的上腔体二内,再由二级活塞10的上腔体二进入出气口,从出气口进入使用设备内。

当阀后的气体压力变大时,会推动所述二级活塞10向上移动使得二级弹性单元11向上压缩,使得作用在二级弹性单元11上的上下弹簧力产生抵消,由于二级活塞10上移,使得与二级活塞10底部相接触的二级阀芯9在二级复位单元5 的张力下向上移动,使得二级阀座7的开启度变小,气体的流阻变大,使得气体压力变小。

当阀后的气体压力变小时,二级活塞10又会向下移动并压着二级阀芯9向下移动,使得二级阀座7的开启度变大,气体的流阻变小,使得气体压力变大,周而复始,达到稳定阀后气体压力的目的,当阀后压力等于初始二级调节单元14设定的压力时,减压阀关闭。

尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本实用新型，但是本实用新型不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本实用新型精神和范围内，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

Claims (21)

1.一种新型高压氢气用减压阀，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体的下端右侧设置有进气口，所述阀体下端左侧设置有出气口，所述阀体进气口的上端设置有通气孔；

一级阀盖，所述一级阀盖连接在所述阀体的上端右侧，所述一级阀盖与所述阀体连接形成一级腔体，所述一级腔体的表面设置有呼吸孔，所述一级腔体表面设置的呼吸孔内设置有防潮滤垫，所述一级腔体分为上腔体一与下腔体一；

一级弹性单元，所述一级弹性单元连接在所述一级腔体的内部；

一级密封单元，所述一级密封单元连接在所述一级腔体的内部；

二级阀盖，所述二级阀盖连接在所述阀体的上端左侧，所述二级阀盖与所述阀体连接形成二级腔体，所诉二级腔体的表面设置有呼吸孔，所述二级腔体表面设置的呼吸孔内设置有防潮滤垫，所述二级腔体的表面设置有压力传感器接口与安全阀接口，所述二级腔体分为上腔体二与下腔体二，所述二级腔体与所述一级腔体通过管道连接，所述二级腔体与所述一级腔体连接的管道表面设置有泄放口；

二级固定单元，所述二级固定单元连接在所述二级腔体的内部；

二级弹性单元，所述二级弹性单元连接在所述二级腔体的内部；

堵头，所述堵头位于所述阀体下端的通气孔内。

2.根据权利要求1所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述阀体内部的左右两侧掏空，所述阀体的下端打通连接至所述进气口与所述出气口。

3.根据权利要求1所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述阀体下端的进气口具有：

过滤网，所述过滤网设置为双层结构，所述过滤网连接在所述进气口的底部；

进气口密封件，所述进气口密封件将所述过滤网固定在所述进气口底部；

进气口弹性件，所述进气口弹性件将所述过滤网固定在所述进气口底部。

4.根据权利要求3所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述进气口密封件为密封垫片。

5.根据权利要求3所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述进气口弹性件为卡簧。

6.根据权利要求1所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述阀体下端的堵头具有：

堵头密封单元。

7.根据权利要求6所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述堵头密封单元为O形密封圈。

8.根据权利要求1所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述一级弹性单元为弹簧。

9.根据权利要求1所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述一级密封单元为O形密封圈。

10.根据权利要求1所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述新型高压氢气用减压阀还包括：

一级阀瓣，所述一级阀瓣位于在所述一级腔体的底部，所述一级阀瓣的下端设置有锥头，所述一级阀瓣下端设置有孔洞，所述一级阀瓣的下端孔洞与所述一级阀瓣的顶端连通；

一级第一密封圈，所述一级第一密封圈连接所述一级腔体的内部，所述一级第一密封圈位于所述一级阀瓣的上方；

一级第一导向单元，所述一级第一导向单元连接在所述一级腔体的内部，所述一级第一导向单元位于所述一级第一密封圈的上方；

一级调节垫圈，所述一级调节垫圈连接在所述一级腔体的内部，所述一级调节垫圈位于所述一级第一导向单元的上方；

一级第二导向单元，所述一级第二导向单元连接在所述一级腔体的内部，所述一级第二导向单元位于所述一级弹性单元的上方；

一级第二密封圈，所述一级第二密封圈连接在所述连接在所述一级腔体的内部，所述一级第二密封圈位于所述一级第二导向单元的上方；

一级螺栓，所述一级螺栓将所述一级阀盖与所述阀体固定。

11.根据权利要求10所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述一级第一密封圈为O形圈。

12.根据权利要求10所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述一级第二密封圈为O形圈。

13.根据权利要求1所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述新型高压氢气用减压阀还包括：

挡圈，所述挡圈位于所述二级腔体的内部；

二级第一密封单元，所述二级第一密封单元连接在所述二级腔体的内部，所述二级第一密封单元位于所述挡圈的上方；

二级复位单元，所述二级复位单元连接在所述二级腔体的内部，所述二级复位单元位于所述二级第一密封单元的上方；

二级密封垫，所述二级密封垫圈连接在所述二级腔体的内部，所述二级密封垫位于所述二级复位单元的上方；

二级阀座，所述二级阀座连接在所述二级腔体的内部，所述二级阀座位于所述二级密封垫的上方；

二级阀芯，所述二级阀芯连接在所述二级阀座的内部；

二级活塞，所述二级活塞连接在所述二级腔体的内部，所述二级活塞位于所述二级阀座的上方，所述二级活塞的表面设置有圆形凹槽；

二级第二密封单元，所述二级第二密封单元连接在所述二级活塞表面的圆形凹槽内；

二级弹簧座，所述二级弹簧座连接在所述二级阀盖的内部，所述二级弹簧座位于所述二级弹性单元的上方；

二级调节单元，所述二级调节单元连接在所述二级阀盖的上端；

二级锁定单元，所述二级锁定单元连接在所述二级调节单元的上方。

14.根据权利要求1所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述二级固定单元为支撑垫片。

15.根据权利要求1所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述二级弹性单元为弹簧。

16.根据权利要求13所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述二级第一密封单元为O形密封圈。

17.根据权利要求13所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述二级复位单元为弹簧。

18.根据权利要求13所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述二级密封垫为O形密封圈。

19.根据权利要求13所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述二级第二密封单元为O形密封圈。

20.根据权利要求13所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述二级调节单元为顶部调节螺栓。

21.根据权利要求13所述的一种新型高压氢气用减压阀，其中，所述二级锁定单元为螺母。

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