CN220856627U - 一种燃料电池的节气门 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种燃料电池的节气门，包括壳体，所述壳体内具有相互分隔的驱动腔和阀腔，所述驱动腔内设置有驱动结构，所述阀腔内设置有阀体，所述驱动腔和所述阀腔之间设置有过渡腔，所述驱动结构的驱动轴穿过过渡腔并伸入阀腔内驱动所述阀体转动，所述过渡腔内设置有密封所述驱动轴与所述过渡腔的腔壁的第一密封件和第二密封件，所述过渡腔的腔壁上设置有与大气连通的通孔，所述通孔位于所述第一密封件与所述第二密封件之间。本申请的节气门结构简单，无需额外设置复杂的密封结构即可实现阀腔和驱动腔的可靠密封，结构简单可靠，成本低。

Description

一种燃料电池的节气门

技术领域

本申请涉及燃料电池技术领域，具体的，涉及一种燃料电池的节气门。

背景技术

在燃料电池系统中，会用到节气门来控制空气的流量和压力，或者实现对电堆的停机密封。一般情况下，人们倾向于借用传统内燃机的节气门来实现这个功能，或者是稍做变更，比如增加橡胶密封圈来实现完全密封。传统节气门通常由阀和驱动机构构成，为防止阀腔中的介质泄漏到驱动腔，两者连接处的驱动轴上装有一个或多个密封件。在工作过程中，轴做双向旋转运动，密封件很难做到完全密封。与传统内燃机应用不同，燃料电池系统的节气门接触的堆出气体含有大量的水，且有较高的压力。这些水会以气态或液态的形式穿过密封件从阀腔进入驱动腔，导致节气门失效，如润滑不足、锈蚀、通讯故障等。虽然现有技术存在增加档圈和密封圈组件或者设置第二筒体的方法来防止水汽的侵入的方案，但结构变得更加复杂，且由于动密封本身的特点，也很难做到绝对密封。

因此，亟需提供一种简单简有效的密封结构以解决现有技术中燃料电池的节气门密封性差导致失效异常的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的节气门组件密封性差导致失效的问题，本申请提供一种新的燃料电池节气门，通过设置过渡腔，并在过渡腔的腔壁上开设与大气连通的通孔，将进入到过渡腔的水汽释放到大气中，能够避免水汽进入到驱动腔内，极大程度的提升了节气门的密封可靠性。

本申请提供一种燃料电池的节气门，包括壳体，所述壳体内具有相互分隔的驱动腔和阀腔，所述驱动腔内设置有驱动结构，所述阀腔内设置有阀体，所述驱动腔和所述阀腔之间设置有过渡腔，所述驱动结构的驱动轴穿过过渡腔并伸入阀腔内驱动所述阀体转动，所述驱动轴与所述过渡腔的腔壁之间存在间隙，所述过渡腔内设置有密封所述间隙的第一密封件和第二密封件，所述过渡腔的腔壁上设置有与大气连通的通孔，所述通孔位于所述第一密封件与所述第二密封件之间。

作为优选，所述驱动轴或所述过渡腔的腔壁在所述第一密封件和所述第二密封件之间的部分通过凹陷增大所述间隙并形成与所述通孔连通的隔离腔。

作为优选，所述隔离腔环绕所述驱动轴设置。

作为优选，所述通孔为一个或多个。

作为优选，所述通孔为多个，多个所述通孔沿着所述驱动轴的延伸方向设置或多个所述通孔环绕所述驱动轴设置。

作为优选，所述过渡腔的腔壁上设置有限位所述第一密封件的第一限位槽。

作为优选，所述过渡腔的腔壁上设置有限位所述第二密封件的第二限位槽。

作为优选，所述第一密封件和所述第二密封件与所述驱动轴过盈配合。

作为优选，所述第一密封件和所述第二密封件与所述过渡腔的腔壁过盈配合。

作为优选，所述第一密封件和所述第二密封件均设置有密封唇边，所述密封唇边与所述驱动轴弹性配合。

作为优选，其特征在于，所述第一密封件与所述第二密封件为硅胶密封圈。

与现有技术相比，本申请至少具有如下技术效果：

1、本申请的燃料电池的节气门在驱动腔和阀腔之间设置有过渡腔，过渡腔内设置有第一密封件和第二密封件，并在过渡腔的腔壁在第一密封件和第二密封件之间设置与大气连通的通孔，即使有部分气体溢散到过渡腔也会快速释放到大气中，从而避免气体中携带的水汽进入到驱动腔内导致驱动结构损坏失效。本申请的节气门结构简单，无需额外设置复杂的密封结构即可实现阀腔和驱动腔的可靠密封，结构简单可靠，成本低。

2、在过渡腔的腔壁上设置多个通孔，多个通孔能够将进入到过渡腔内的气体快速释放到大气中，即使个别通孔堵塞失效也不会影响整个节气门的密封，进一步提升了节气门的可靠性。

3、驱动轴或过渡腔的腔壁在第一密封件和第二密封件之间的部分通过凹陷增大间隙形成与通孔连通的隔离腔，从阀腔泄露的气体能够在隔离腔释压，减少气体通过第二密封件进入到驱动腔的可能。

4、在过渡腔的腔壁上设置限位第一密封件和第二密封件的第一限位槽和第二限位槽，第一限位槽和第二限位槽能够限制第一密封件和第二密封件移动，避免第一密封件和第二密封件堵塞通孔导致节气门的密封结构失效。

5、第一密封件和第二密封件分别与过渡腔和腔壁以及驱动轴过盈配合能够避免水汽通过驱动轴和密封件之间的间隙溢散到驱动腔内，进一步的提升的节气门的密封可靠性。

6、第一密封件和第二密封件具有密封唇边，密封唇边与驱动轴弹性配合，密封唇边与驱动轴弹性配合能够避免驱动轴转动过程偏位导致的密封失效问题。

7、第一密封件和第二密封件优选为硅胶密封圈，硅胶密封圈能够可靠密封驱动轴和过渡腔的腔壁之间的间隙，成本低廉。

附图说明

图1是本申请实施例一的燃料电池的节气门的结构示意简图。

图中各个标号的含义如下：1、壳体；2、驱动轴；3、阀腔；4、驱动腔；5、过渡腔；6、第一密封件；7、通孔；8、第二密封件；9、隔离腔。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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发明的限制。而对于“上游”、“下游”等位置关系，是基于流体正常流动时位置关系。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

目前，市面上的节气门通常包括相互分隔的阀腔和驱动腔，阀腔内设置有阀片，驱动腔内设置有驱动装置，通过驱动装置驱动阀片转动实现节气门的开启和关闭。然而，由于阀腔内的压力较高，现有的节气门的密封结构很难实现阀腔和驱动腔的完全密封，这就导致驱动腔进水现象时常发生，因此，亟需提供一种密封可靠的节气门。

为了解决上述技术问题，本实用新型结合附图进行详细介绍。

实施例一。

本实施例提供一种新的燃料电池节气门，具体的，如图1所示，本实施例的燃料电池的节气门具有壳体1，壳体1内具有相互分隔的驱动腔4和阀腔3，驱动腔4和阀腔3之间具有过渡腔5，驱动腔4内设置有驱动结构，阀腔3内设置有阀体，驱动结构的驱动轴2能穿过过渡腔5伸入到阀腔3内驱动阀体转动以实现节气门的开合。过渡腔5内设置有第一密封件6和第二密封件8，第一密封件6和第二密封件8设置在驱动轴2和过渡腔5的腔壁之间，能够密封驱动轴2和过渡腔5的腔壁之间的间隙，避免阀腔3内的气体从间隙溢散到驱动腔4内。为了进一步提升节气门的密封可靠性，避免阀腔3内的水汽溢散到驱动腔4内，过渡腔5的腔壁上开设有与大气连通的通孔7，通孔7设置在第一密封件6和第二密封件8之间，如此设置，少部分通过第一密封件6与驱动轴2和过渡腔5的腔壁之间的间隙溢出的水汽能够通过通孔7溢散到大气中，同时，进入过渡腔5内的水汽的压力能够快速降低，进一步降低了水汽进入到驱动腔4内的可能性，极大程度的降低的了驱动腔4进水的可能性。

可以理解的是，节气门的驱动结构一般有电机和齿轮组成，电机转动带动齿轮转动，齿轮进一步带动驱动轴2转动，驱动轴2转动过程中带动阀体转动进而实现节气门的开闭功能。

可以理解的是，在本实施例中，通孔7的数量可以是一个也可以是多个，具体的数量不做限制。当通孔7的数量为多个时，多个通孔7环绕驱动轴2设置或多个通孔7沿着驱动轴2的延伸方向设置。

可以理解的是，在本实施例中，通孔7的形状可以是圆形、方形或其他形状，只要能够实现过渡腔5与大气连通即可。

在本实施例中位于第一密封件6和第二密封件8之间的驱动轴2径向向内凹陷或位于第一密封件6和第二密封件8之间的过渡腔5的腔壁径向向外凹陷能够增大驱动轴2和过渡腔5的腔壁之间的间隙以形成与通孔7连通的隔离腔9，隔离腔9能够快速释放气体的压力，降低气体进入到驱动腔4的可能。优选的，隔离腔9环绕驱动轴设置，环绕驱动轴设置的隔离腔9能够均匀快速释放压力，避免水汽进入到驱动腔4中。

在本实施例中，第一密封件6和第二密封件8分别与驱动轴2以及过渡腔5的腔壁过盈配合，过盈配合能够最大程度的减少阀腔3内的水汽通过配合间隙进入到驱动腔4的可能性。

进一步的，第一密封件6和第二密封件8在于驱动轴2接触的部位设置有密封唇边，密封唇边与驱动轴2之间弹性配合，如此设置能够避免驱动轴2转动过程偏位导致密封失效问题。

本实施例的节气门在过渡腔5的腔壁上设置有第一限位槽和第二限位槽，第一密封件6和第二密封件8分别限位在第一限位槽和第二限位槽内，第一限位槽和第二限位槽能够避免第一密封件6和第二密封件8位移堵塞通孔7导致的结构失效的问题。

可以理解的是，在本实施例中，第一密封件6和第二密封件8为硅胶密封圈。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围，即凡依本发明所作的均等变化与修饰，皆为本发明权利要求范围所涵盖，这里不再一一举例。

Claims (10)

1.一种燃料电池的节气门，包括壳体，所述壳体内具有相互分隔的驱动腔和阀腔，所述驱动腔内设置有驱动结构，所述阀腔内设置有阀体，所述驱动腔和所述阀腔之间设置有过渡腔，所述驱动结构的驱动轴穿过过渡腔并伸入阀腔内驱动所述阀体转动，其特征在于，所述驱动轴与所述过渡腔的腔壁之间存在间隙，所述过渡腔内设置有密封所述间隙的第一密封件和第二密封件，所述过渡腔的腔壁上设置有与大气连通的通孔，所述通孔位于所述第一密封件和所述第二密封件之间。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池的节气门，其特征在于，所述驱动轴或所述过渡腔的腔壁在所述第一密封件和所述第二密封件之间的部分通过凹陷增大所述间隙并形成与所述通孔连通的隔离腔。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池的节气门，其特征在于，所述隔离腔环绕所述驱动轴设置。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池的节气门，其特征在于，所述通孔为一个或多个。

5.根据权利要求4所述的一种燃料电池的节气门，其特征在于，所述通孔为多个，多个所述通孔沿着所述驱动轴的延伸方向设置或多个所述通孔环绕所述驱动轴设置。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池的节气门，其特征在于，所述过渡腔的腔壁上设置有限位所述第一密封件的第一限位槽。

7.根据权利要求1所述的一种燃料电池的节气门，其特征在于，所述过渡腔的腔壁上设置有限位所述第二密封件的第二限位槽。

8.根据权利要求1所述的一种燃料电池的节气门，其特征在于，所述第一密封件和所述第二密封件与所述驱动轴过盈配合，和/或，所述第一密封件和所述第二密封件与所述过渡腔的腔壁过盈配合。

9.根据权利要求1所述的一种燃料电池的节气门，其特征在于，所述第一密封件和所述第二密封件均设置有密封唇边，所述密封唇边与所述驱动轴弹性配合。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种燃料电池的节气门，其特征在于，所述第一密封件与所述第二密封件为硅胶密封圈。