DE102006026338A1

DE102006026338A1 - Druckreduzierventil, mobiles Stromversorgungsaggregat sowie damit versorgte elektrische Einrichtungen

Info

Publication number: DE102006026338A1
Application number: DE102006026338A
Authority: DE
Inventors: Jan Andreas
Original assignee: HOCHDRUCK REDUZIERTECHNIK GmbH; HOCHDRUCK-REDUZIERTECHNIK GmbH
Current assignee: IMI Norgren Buschjost GmbH and Co KG
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2026-06-03
Also published as: DE102006026338B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckreduzierventil zur Regulierung des Drucks eines in einem Druckbehälter (39) aufbewahrten und unter einem Primärdruck stehenden Fluids auf einen vorbestimmten Druck, umfassend: DOLLAR A einen Verbindungsabschnitt zum druckdichten Verbinden mit einem Verbindungsteil (30) und/oder dem Druckbehälter (39), DOLLAR A einen Primäreinlass (3, 8) zum Versorgen des Druckreduzierventils (1) mit dem unter dem Primärdruck stehenden Fluid und DOLLAR A einem Sekundärauslass (51) zum Ablassen des auf den vorbestimmten druckgeregelten Fluids, wobei DOLLAR A das Druckreduzierventil (1) zwei oder mehrere Druckreduzierstufen (10; 46) aufweist und zumindest eine der Druckreduzierstufen mit einem Druckregelmechanismus (12, 21-23; 44, 66-68) zum Regeln des Fluiddrucks stromabwärts der jeweiligen Druckreduzierstufe versehen ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist zumindest eine Druckreduzierstufe (10; 46) zumindest abschnittsweise in dem Druckbehälter (39) angeordnet, wenn das Druckreduzierventil (1) mit dem Verbindungsteil (30) und/oder dem Druckbehälter (39) verbunden ist, wobei der Ventilkörper (12, 44) der zumindest einen in dem Druckbehälter (39) anordenbaren Druckreduzierstufe (10) druckentlastet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckreduzierventil zur Regulierung des Druckes eines Fluids, ein mobiles Stromversorgungsaggregat mit zumindest einem solchen Druckreduzierventil sowie damit elektrisch versorgte Einrichtungen, wie beispielsweise elektrische Antriebseinrichtungen oder Datenkommunikationseinrichtungen mit ortsunabhängiger Stromversorgung.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Druckreduzierventile stellen an ihrem Sekundärdruckanschluss ein Fluid mit einem vorbestimmten Sekundär- bzw. Arbeitsdruck zur Verfügung, der von angeschlossenen Verbrauchern benutzt werden kann. Das Druckreduzierventil stellt unabhängig von Schwankungen beim Primärdruck bzw. beim Verbrauch von Fluid durch den oder die Verbraucher einen konstanten Sekundär- bzw. Arbeitsdruck bereit.

Ein Druckreduzierventil der vorgenannten Art ist beispielsweise in DE 198 10 391 A1 offenbart. Das Druckreduzierventil weist einen Primäranschluss und einen Sekundäranschluss auf. Ein Ventilkörper öffnet und schließt den Fluiddurchgang zwischen dem Primäranschluss und dem Sekundäranschluss, um den Sekundärdruck zu regeln. Der Ventilkörper ist mit einer Membran gekoppelt. Die Kräfte, die aufgebracht werden, um die Membran weg von dem Ventilsitz zu drücken, wirken den Vorspannkräften einer Druckregulierfeder entgegen, wodurch der sekundärseitige Fluiddruck reguliert wird. Bei einem solchen Druckregulierventil ist der Primäranschluss unmittelbar mit einem Hochdruckanschluss des Druckbehälters verbunden. Somit ist der Hochdruckanschluss des Druckbehälters von außen her ohne weiteres zugänglich, was aus Sicherheitsgründen unerwünscht ist, insbesondere dann, wenn der Druckbehälter zur Explosion neigende Fluide, wie beispielsweise Wasserstoff, aufbewahrt.

WO 02/17031 A1 offenbart ein Druckreduzierventil, bei dem durch das Zusammenwirken eines ersten Kolbens und eines zweiten Kolbens ein Fluiddurchgang entsprechend einem durch eine Federspannung vorgebbaren Druck geregelt wird. Das Druckreduzierventil weist nur eine Druckreduzierstufe auf, was die Regelgenauigkeit verringert. Zum Befüllen des Druckbehälters ist ein separater Befüllanschluss vorzusehen, was das Bauvolumen unerwünscht erhöht und insbesondere bei mobilen Anwendungen, wie beispielsweise mobilen Stromversorgungsaggregaten, unerwünscht ist.

US 6,343,476 B1 offenbart einen Gasbehälter und ein Gasausgabesystem mit einem Druckreduzierventil, das im Innenvolumen des Gasbehälters angeordnet ist. Dieses System ist zur Abgabe von technischen Gasen für die Halbleiterherstellung ausgelegt, beispielsweise von reaktiven Gasen oder Dotiergasen, die auch hochgiftig sein können, wie beispielsweise Phosphin. Das abzugebende Gas ist dementsprechend unter einem vergleichsweise niedrigen Druck in dem Gasbehälter aufgenommen. Ein Ventilkörper der in dem Gasbehälter befindlichen Druckreduzierstufe ist gegen eine Rückstellkraft verschieblich gelagert, die beispielsweise von einer Rückstellfeder ausgeübt wird. Dieses System eignet sich nicht für eine hohe Regelgenauigkeit bei der Gasabgabe, wenn das in dem Gasbehälter aufgenommene Gas unter hohen Drücken steht, insbesondere Drücken von mehr als 100 bar.

US 6,257,000 B1 offenbart ein vergleichbares System.

US 5,931,335 offenbart einen Gasbehälter für flüssiges Propangas, zur Abgabe an Kraftfahrzeuge. Solche Systeme sind üblicherweise für Drücke bis etwa 16 bar ausgelegt und sind somit nicht zur Erzielung einer hohen Regelgenauigkeit bei der Abgabe von unter den vorgenannten hohen Drücken in einem Gasbehälter aufgenommenen Gasen bestimmt.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Druckreduzierventil mit einem einfachen, kompakten und zuverlässigen Aufbau bereitzustellen, das auch in unterschiedlichen Betriebszuständen, insbesondere bei stark variierenden Primärdrücken, eine hohe Regelgenauigkeit aufweist. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sollen ferner ein mobiles Stromversorgungsaggregat mit einem solchen Druckreduzierventil sowie damit elektrisch versorgte Einrichtungen bereitgestellt werden. Diese und weitere Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Druckreduzierventil mit den Merkmalen nach Anspruch 1, durch ein mobiles Stromversorgungsaggregat nach Anspruch 21 sowie durch damit elektrische versorgte Einrichtungen nach Anspruch 23 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.

Gemäß Anspruch 1 ist das erfindungsgemäße Druckreduzierventil so ausgelegt, dass zumindest eine der Druckreduzierstufen zumindest abschnittsweise in dem Druckbehälter angeordnet ist, wenn das Druckreduzierventil mit dem Verbindungsteil und dem Druckbehälter verbunden ist. Somit ergibt sich eine erhebliche Reduzierung der Baulänge des Druckreduzierventils außerhalb des Druckbehälters. Ferner ist erfindungsgemäß die Hochdruckseite des Druckreduzierventils von der Außenseite des Druckbehälters bzw. Druckreduzierventils her nicht zugänglich, was zu einer hohen Sicherheit und zu einem zuverlässigen Dauerbetrieb des Druckreduzierventils beiträgt. Das erfindungsgemäße Druckreduzierventil eignet sich somit insbesondere auch für mobile Anwendungen, beispielsweise für ortsunabhänige, mobile bzw. transportable Stromversorgungsaggregate, die einfach bedient und wieder befüllt werden können. Erfindungsgemäß ist der Ventilkörper der zumindest einen in dem Druckbehälter anordenbaren bzw. angeordneten Druckreduzierstufe druckentlastet. Vorteilhaft ist, dass dadurch ein vom Vordruck unabhängiger Betrieb der jeweiligen Druckreduzierstufe realisiert werden kann. Ferner kann aufgrund der Druckentlastung ein schwächeres Rückstellelement, beispielsweise eine dünnere, schwächere Druckfeder, verwendet werden, mit einer entsprechend geringeren Hysterese, was in einer erhöhten Regelgenauigkeit resultiert. Insgesamt kann somit eine erhöhte Zuverlässigkeit und Regelgenauigkeit der jeweiligen Druckreduzierstufe erzielt werden.

Bevorzugt wirkt auf einen Ventilkörper von zumindest einer Druckreduzierstufe zusätzlich zu der von einem Rückstellelement, beispielsweise einer Rückstellfeder, ausgeübten Rückstellkraft eine zusätzliche, von dem jeweiligen Rückstellelement unabhängige Rückstellkraft ein, was eine geringere Belastung auf ein den Ventilkörper rückstellendes Rückstellelement, wie beispielsweise eine Rückstellfeder ermöglicht. Mit anderen Worten, erfindungsgemäß kann das Rückstellelement für geringere Rückstellkräfte ausgelegt werden, was in einer dementsprechenden höheren Regelgenauigkeit resultiert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die vorgenannte zusätzliche Rückstellkraft durch Einstellen eines Referenzdrucks in einer Druckkammer eingestellt werden. Dieser Referenzdruck kann konstant oder variabel vorgegeben werden. Insbesondere kann die vorgenannte zusätzliche Rückstellkraft dabei durch Überströmen von Gas auf die Ausgangsseite des Ventilkörpers bewerkstelligt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wirkt somit auf die Ausgangsseite des Ventilkörpers ein Druck ein, der die Rückstellung des Ventilkörpers unterstützt. Die Rückstellkraft eines auf den Ventilkörper einwirkenden Rückstellkörpers, insbesondere Rückstellfeder, kann somit geringer ausgelegt werden, was zu einer höheren Regelgenauigkeit führt. Insbesondere kann dadurch ein schwächeres Rückstellelement, beispielsweise Rückstellfeder, verwendet werden, das eine geringere Hysterese aufweist. Dadurch kann der Ausgangsdruck der jeweiligen Druckreduzierstufe konstanter gehalten werden. Bevorzugt wird erfindungsgemäß eine solche zusätzliche Rückstellkraft zumindest bei der ersten Druckreduzierstufe vorgesehen.

Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform wird die Ausgangsseite des druckmindernden Ventilkörpers mit dem von diesem druckgeregelten Gas beaufschlagt. Vorteilhaft ist, dass somit keine separate Referenzdruckkammer ausgebildet sein muss. Zu diesem Zweck kann die den Ventilkörper aufnehmende Druckkammer über Bohrungen, Kanäle oder dergleichen mit der Ausgangsseite des Ventilkörpers kommunizieren.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach Anspruch 11 kann ein noch kompakterer Aufbau und eine noch höhere Bediensicherheit gewährleistet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach Anspruch 12 ist der Sekundärdruck von der Außenseite des Druckreduzierventils her in einfacher Weise mittels eines Druckregelmechanismus, beispielsweise eines Handrads oder dergleichen, betätigbar.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach Anspruch 13 kann die in dem Druckbehälter angeordnete Druckreduzierstufe ohne weiteres ausgetauscht werden, beispielsweise zu Montage- oder Wartungszwecken.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach Anspruch 14 kann die erste in dem Druckbehälter angeordnete Druckreduzierstufe ohne weiteres ausgetauscht werden und kann derselbe Hauptgehäusekörper weiter verwendet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach Anspruch 15 kann der ausgangsseitige Druck noch genauer geregelt werden, insbesondere ergibt sich eine im Wesentlichen lineare Abhängigkeit des Durchflusses von der Stellung des Ventilkörpers.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach Anspruch 2 kann ein im Wesentlichen konstanter Referenzdruck zum Regeln der ersten Druckreduzierstufe erzielt werden. Zu Wartungs- und Montagezwecken kann die Druckkammer entlüftet und mit einem vorbestimmten Referenzdruck, der bevorzugt gleich dem Atmosphärendruck ist, wieder befüllt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach Anspruch 8 ist in das Druckreduzierventil bzw. einem Hauptgehäusekörper des Druckreduzierventils zusätzlich ein Befüllanschluss zum Wiederbefüllen des Druckbehälters mit dem Fluid vorgesehen. Das erfindungsgemäße Druckreduzierventil ist somit sehr einfach handhabbar und kann ohne aufwendige nahmen wieder befüllt werden.
Figurenübersicht
Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben werden, woraus sich weitere Merkmale, Vorteile und zu lösende Aufgaben ergeben werden und worin:
1 in einer schematischen Schnittansicht ein Druckreduzierventil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 in einem vergrößerten Teilschnitt das Druckreduzierventil gemäß der 1 darstellt;
3a und 3b das Druckventil gemäß der 1 in einem eingebauten Zustand darstellen;
4 in einem schematischen Teilschnitt den Anschluss des Druckreduzierventils gemäß der 1 an einen Druckbehälter darstellt;
5 in einem schematischen Diagramm die grundlegenden Funktionsgruppen des Druckreduzierventils gemäß der vorliegenden Erfindung zusammenfasst;
6 in einer schematischen Schnittansicht ein Druckreduzierventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 in einem vergrößerten Teilschnitt das Druckreduzierventil gemäß der 6 darstellt;
8 in einem schematischen Blockdiagramm ein mobiles Stromversorgungsaggregat gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
9 eine von einem Stromversorgungsaggregat gemäß der 8 elektrisch versorgte Kommunikationseinrichtung in Form einer Telefonzelle bzw. eines öffentlichen Fernsprechers.
In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische im Wesentlichen gleich wirkende Elemente oder Elementgruppen.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Gemäß der 1 ist das insgesamt mit 1 bezeichnete Druckreduzierventil mehrstückig aufgebaut und umfasst mehrere Funktionsgruppen, die in Strömungsrichtung des in dem Druckbehälter 39 unter hohem Druck stehenden Gases nachfolgend als Filtergruppe 2, als erste Druckreduzierstufe 10 mit zugeordnetem Druckregelmechanismus 20 und als Hauptgehäusekörper 40 mit einer zweiten Druckreduzierstufe 46 mit zugeordnetem Druckregelmechanismus 66–68 bezeichnet werden. Gemäß der 1 strömt das in dem Druckbehälter 39 unter hohem Druck stehende Gas in die als Primäreinlass wirkende Hülse 3 ein, wird in der ersten Druckreduzierstufe 10 auf einen vergleichsweise niedrigen Druck von beispielsweise etwa 5 % des Primärdrucks geregelt, und strömt zu der zweiten Druckreduzierstufe 46, um dort auf einen niedrigeren Sekundärdruck geregelt zu werden, der an dem Sekundäranschluss 51 abgelassen wird. Gemäß der 1 ist das Druckreduzierventil 1 mittels des Klemmrings 31 und den Klemmringschrauben 32 an dem Anschlussstutzen 33 des Druckbehälters 39 vorgesehen. Selbstverständlich kann das Druckreduzierventil 1 auch unmittelbar in eine Mündung bzw. einen Stutzen des Druckbehälters eingeschraubt werden. In dem Druckbehälter 39 wird ein Gas, bevorzugt Wasserstoff, mit einem hohen Primärdruck von beispielsweise 700 bar aufbewahrt. Mittels der ersten Druckreduzierstufe 10 wird der Primärdruck auf einen niedrigeren Druck von etwa 10–18 bar geregelt und über Kanäle 26, 27 zu der zweiten Druckreduzierstufe 46 weitergeleitet, wo der Gasdruck auf den mittels des Druckeinstellglieds 68 regelbaren Sekundärdruck geregelt wird, der über den fünften Druckraum 47 und die Bohrungen 48, 49 an den Sekundäranschluss 51 ausgegeben.
Nachfolgend wird anhand der 2 der grundlegende Aufbau des Druckreduzierventils gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlicher erläutert werden. Gemäß der 2 ist der Primäreinlass in dem Filtergehäuse 2 ausgebildet, wo in einer Hülse 3 ein Filter 4 zum Filtern des einströmenden und unter dem Primärdruck stehenden Gases vorgesehen ist, um so das Einströmen von Verunreinigungen zu verhindern, die Ventilkörper und Ventilsitze beschädigen könnten. In dem Kanal 7 sitzt eine Druckfeder 6, welche die Kugel 5 gegen einen korrespondierend ausgebildeten Ventilsitz vorspannt um zu gewährleisten, dass nur dann Gas aus dem Druckbehälter 39 ausströmen kann, wenn der Restdruck in dem Druckbehälter 39 einen durch die Vorspannung der Druckfeder 6 vorgegebenen Mindestdruck von beispielsweise 20 bar überschreitet. Somit wird verhindert, dass der Druckbehälter 39 bis auf Atmosphärendruck entleert wird. Gleichzeitig wirkt die Kugel 5 als Rückschlagventil, um ein Rückströmen von Gas über den Sekundäranschluss 51 in den Druckbehälter 39 zu verhindern. Außerhalb des Druckbehälters 39 befindliches Gas, das normalerweise Sauerstoff enthält, kann so nicht mit dem in dem Druckbehälter 39 aufbewahrten Gas in Kontakt gelangen, das üblicherweise zu explosionsartiger Oxidation neigt.
Gemäß der 2 ist das Filtergehäuse 2 auf ein erstes Ventilgehäuse 10 aufgeschraubt und mittels Dichtungen 14 gegen das Innere des Druckbehälters 39 abgedichtet. Zwischen dem Filtergehäuse 2 und dem ersten Ventilgehäuse 10 ist ein erster Druckraum ausgebildet, über den das unter dem Primärdruck stehende Gas durch Verbindungskanäle 9 in einen zweiten Druckraum 11 strömt, der von dem Ventilkörper 12 abgesperrt werden kann. Gemäß der 2 ist das erste Ventilgehäuse 10 in ein Kolbengehäuse 20 eingeschraubt und mittels Dichtungen 15 gegen das Innere des Druckbehälters 39 abgedichtet. In dem Kolbengehäuse 20 ist eine Referenzdruckkammer 22 ausgebildet, in der ein Kolben 21 axial verschieblich und abgedichtet aufgenommen ist. Der Kolben 21 ist mittels einer Druckfeder 23 zu dem ersten Ventilgehäuse 10 hin vorgespannt. In der Referenzdruckkammer 22 ist ein Gas unter einem Referenzdruck aufgenommen. Zu Montage- und Wartungszwecken kann ein unter dem Referenzdruck stehendes Gas über ein Nadelventil 25 und eine Bohrung 24 in die Referenzdruckkammer 22 einströmen. Im eingebauten Zustand sperrt das Nadelventil 25 die Referenzdruckkammer 22 gegen das Innere des Druckbehälters 39 ab. Der Kolben 21 führt somit für sämtliche Drücke in dem Druckbehälter 39 zu einer im Wesentlichen konstanten Vorspannkraft, die durch die Federkraft der Druckfeder 23 und die allgemeinen Gasgesetze für das in der Referenzdruckkammer 22 aufgenommene Gas vorgegeben ist. Durch das in der Referenzdruckkammer 22 unter dem Referenzdruck stehende Gas wirkt auf den Ventilkörper 12 eine zusätzliche Rückstellkraft ein. Dadurch kann eine dünnere, schwächere Druckfeder 23 verwendet werden, die eine geringere Hysterese aufweist. Dadurch ist der Ausgangsdruck der ersten Druckreduzierstufe konstanter. Die Höhe des Referenzdrucks ist im Wesentlichen von der Auslegung und dem Anwendungsbereich des Druckreduzierventils bestimmt und kann sowohl dem Atmosphärendruck als auch erhöhten Drücken, beispielsweise 10 bar, entsprechen.
Gemäß der 2 ist der Kolben 21 über einen Ventilschaft 13 mit dem schräg bzw. konisch ausgebildeten Ventilkörper 12 verbunden, der in einem korrespondierend ausgebildeten Ventilsitz sitzt, um den zweiten Druckraum 11 abzusperren. Von dem Kolben 21 und dem Ventilkörper 12 wird somit ein erster Druckregelmechanismus ausgebildet, der das unter dem Primärdruck stehende Gas auf einen relativ niedrigen Druck mindert, und zwar im Wesentlichen unabhängig von dem Primärdruck des Gases in dem Druckbehälter 39.
Gas, das den Ventilkörper 12 passiert, gelangt schließlich in den dritten Druckraum 16 und von dort weiter über den Verbindungskanal 26 und die Längsbohrung 27 in eine Schrägbohrung 41 des Hauptgehäusekörpers 40. Der Hauptgehäusekörper 40 ist mittels Dichtungen 33 gegen den Anschlussstutzen 30 und die Außenumgebung abgedichtet.
Gemäß der 2 ist in den Hauptgehäusekörper 40 ein zweites Ventilgehäuse 46 eingeschraubt und mittels Dichtungen abgedichtet. In dem zweiten Ventilgehäuse 46 ist ein vierter Druckraum 42 ausgebildet, der von dem schrägen bzw. konischen Ventilkörper 44 abgesperrt ist. Wie den 1 und 2 entnehmbar ist, ist der Ventilkörper 44 über einen Ventilschaft 45 mit einem Membrankolben 67 gekoppelt, der in dem auf dem Hauptgehäusekörper 40 aufgeschraubten Federgehäuse 65 sitzt und mittels einer Dichtung 70 abgedichtet ist. In dem Federgehäuse 65 ist eine Druckfeder 66 aufgenommen, welche den Membrankolben 67 zu dem zweiten Ventilgehäuse 46 hin vorspannt. Die Vorspannung der Druckfeder 66 kann mittels des Druckeinstellglieds 68 variiert werden, um so den Sekundärdruck des Druckreduzierventils 1 geeignet einzustellen. In dem Federgehäuse 65 ist ein Druckausgleichvolumen 71 ausgebildet. Durch Verstellen und Verwölben des Membrankolbens 67 wird so der über den Ventilschaft 45 angekoppelte Ventilkörper 44 in dem korrespondierend ausgebildeten Ventilsitz geeignet verstellt, um den Sekundärdruck geeignet zu regeln.
Das mit dem Sekundärdruck in den fünften Druckraum 47 einströmende Gas wird über die Längsbohrung 48, die radiale Bohrung 49 und die Längsbohrung 50 an den Sekundäranschluss 51 ausgegeben, das mit einem Verbindungsstück bzw. einer Druckanzeige 52 und einem Sekundärauslass 53 verbindet.
Gemäß der 2 ist in dem Hauptgehäusekörper 40 ferner ein Befühlanschluss 57 ausgebildet, um den Druckbehälter 39 mit Gas zu befüllen. Um das Einströmen von Verunreinigungen, welche die Ventilkörper und Ventilsitze beschädigen könnten, zu verhindern, ist in der Hülse 58 des Anschlussstücks 57 ein Filter 59 aufgenommen. Ferner ist in dem Anschlussstück 57 eine als Rückschlagventil wirkende Kugel 60 aufgenommen, um den Befüllanschluss zu sperren und ein Rückströmen von Gas aus dem Druckbehälter 39 zu verhindern. Gas, das über den Befüllanschluss 57 einströmt, gelangt über die radiale Bohrung 61 und den Befüllkanal 62 in den Ringspalt 34 zwischen dem Anschlussstutzen 30 und dem Kolbengehäuse 20. Von dem Ringspalt 34 gelangt das Gas weiter in das Innere des Druckbehälters 39. Gemäß der 2 ist das Rückschlagventil 60 innerhalb des Hauptgehäusekörpers 40 angeordnet und somit für den Endanwender nicht zugänglich. Der Endanwender hat somit keinen Zugriff auf den Hochdruck. Da die erste Druckreduzierstufe 10 vollständig innerhalb des Druckbehälters 39 angeordnet ist, ist das erfindungsgemäße Druckreduzierventil kleiner und kompakter ausgebildet als herkömmliche Druckreduzierventile. Insbesondere kann der Endanwender nur an den Niederdruck hinter der ersten Druckreduzierstufe 10 ankoppeln, was im Hinblick auf allgemeine Sicherheitsanforderungen von Vorteil ist. Erfindungsgemäß ist der Hochdruckbefüllanschluss 57 als weitere Sicherungsmaßnahme nur mit einem speziellen Werkzeug bzw. Adapter zugänglich, so dass der Druckbehälter 39 nicht unkontrolliert durch den Endanwender befüllt werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Befüllanschluss 57 nur bei leerem Druckbehälter 39 zugänglich ist.
Im Betrieb strömt somit das Gas über den Filter 4 und die erste Druckreduzierstufe 10, um auf einen vergleichsweise niedrigen Druck gemindert zu werden. Das Gas unter dem erheblich geminderten Druck strömt schließlich über die Schrägbohrung 41 in den vierten Druckraum 42 ein, wo der Sekundärdruck mittels des schrägen Ventilkörpers 44 und des angekoppelten Membrankolbens 67 auf einen mittels des Druckeinstellglieds 68 einstellbaren Sekundärdruck geregelt wird, der über den Sekundärauslass abgelassen wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Druckreduzierstufe 10 so ausgelegt, dass der Primärdruck von 700 bar auf einen Ausgangsdruck von 10 bar in dem dritten Druckraum 16 gemindert wird und dass der Gasdruck bei einem Rest-Primärdruck von nur 20 bar auf einen Ausgangsdruck von 18 bar in dem dritten Druckraum gemindert wird. Dabei ist die Federkraft der Druckfeder 6 auf einen Mindest-Primärdruck in dem Druckbehälter 39 von 20 bar eingestellt. Gemäß dieser Ausführungsform wird der Ausgangsdruck in dem vierten Druckraum 42 mittels des Ventilkörpers 44 auf einen Sekundärdruck von 5 bar + 1 bar gemindert. Das die zweite Druckreduzierstufe 46 aufgrund der erheblichen Druckminderung in der ersten Druckreduzierstufe 10 nur eine vergleichsweise geringe Druckänderung je nach dem vorherrschenden Primärdruck in dem Druckbehälter 39 sieht, kann die zweite Druckreduzierstufe 46 den Sekundärdruck mit hoher Genauigkeit regeln.
Gemäß der 1 ist die maximale Außenabmessung der von dem ersten Ventilgehäuse 10 und dem Kolbengehäuse 20 gebildeten ersten Druckreduzierstufe kleiner als die maximale Innenabmessung des Stutzens 30, so dass die erste Druckreduzierstufe ohne weiteres in das Innere des Druckbehälters 39 eingeführt werden kann. Dadurch wird eine erhebliche Verkürzung der Baulänge des Druckreduzierventils 1 außerhalb des Druckbehälters 39 realisiert. Zwar wird durch diese Maßnahme das zur Verfügung stehende Volumen des Druckbehälters 39 gemindert, was jedoch durch den Sicherheitsvorteil, dass außenseitig nur noch ein vergleichsweise niedriger Druck zugänglich ist, mehr als aufgewogen wird. Wie vorstehend ausgeführt, sind die Ventilkörper der Druckreduzierstufen schräg bzw. konisch ausgebildet. Dies bewirkt, dass der freie Querschnitt des Ventils sich in Abhängigkeit des Hubs in etwa linear vergrößert. Dies ergibt eine bessere Kraftverteilung auf den Ventilkörper, ermöglicht eine geringere Schließkraft der zugeordneten Druckfeder und eine bessere Strömungsführung. Aufgrund der linearen Kraftverteilung ergibt sich auch eine bessere Regelung bei schwankenden Durchflüssen. Wie dem Fachmann beim Studium der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres ersichtlich sein wird, können erfindungsgemäß weitere Druckreduzierstufen der vorstehend beschriebenen Art in den Druckbehälter 39 integriert werden, was eine noch höhere Regelgenauigkeit ergibt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Ventilkörper der Druckreduzierstufen, bevorzugt sämtlicher Druckreduzierstufen, druckentlastet, was den Vorteil einer fehlenden Vordruckabhängigkeit des von der jeweiligen Druckreduzierstufe geminderten Drucks bietet. Eine weitere Erhöhung der Regelgenauigkeit lässt sich auch dadurch bewerkstelligen, dass der Ventilkörper von Druckreduzierstufen, die der ersten Druckreduzierstufe nachgeordnet sind, eine größere Regelfläche bietet als der Ventilkörper der ersten Druckreduzierstufe. Dies kann beispielsweise durch Erhöhung des Querschnitts des Ventilkörpers der nachgeordneten Druckreduzierstufe erzielt werden. Weil die nachgeordnete Druckreduzierstufe in dem Hauptgehäusekörper des Druckreduzierventils angeordnet ist, steht für eine Vergrößerung des Querschnitts des Ventilkörpers der nachgeordneten Druckreduzierstufe zu diesem Zweck ein erheblich größeres Bauvolumen zur Verfügung.
Schließlich fasst die 5 die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Druckreduzierventils schematisch zusammen. Über den Befüllanschluss IN, den Filter 59 und das Rückschlagventil 60 kann der Druckbehälter 39 befüllt werden. Über den Filter 4 und das Rückschlagventil 5 gelangt ausströmendes Gas zunächst zu der ersten Druckreduzierstufe, wo das Gas auf einen niedrigen Druck von etwa 10–18 bar gemindert wird. Schließlich strömt das Gas über die zweite Druckreduzierstufe 46 zu dem Auslass OUT, mit einem Sekundärdruck von etwa 5 bar + 1 bar.
Erfindungsgemäß lässt sich somit ein sicheres und zuverlässiges Druckreduzierventil mit kompaktem Aufbau realisieren. Dieses eignet sich somit als Druckreduzierventil für ein mobiles bzw. portables Stromversorgungsaggregat, beispielsweise zur Erzeugung von elektrischer Energie für einen elektrischen Antrieb. Ein solches mobiles Stromversorgungsaggregat umfasst einen Druckbehälter, in dem ein unter einem hohen Druck stehendes Gas, beispielsweise Wasserstoff, aufbewahrt wird. Ferner ist ein Stromgenerator vorgesehen, der mit dem Druckbehälter verbunden ist und mit dem Gas versorgt wird, um durch elektrochemische Reaktion elektrische Energie zu erzeugen, beispielsweise in Form einer handelsüblichen Brennstoffzelle. Mit dem erfindungsgemäßen Druckreduzierventil, wie vorstehend beschrieben, kann der Stromgenerator mit einem nahezu konstanten Sekundärdruck von beispielsweise 5 bar im Wesentlichen unabhängig vom Primärdruck des Gases in dem Druckbehälter versorgt werden. Da auch der Befüllanschluss in das Druckreduzierventil integriert ist, kann das mobile Stromversorgungsaggregat durch Anschluss des Druckreduzierventils an eine Befüllstation in einfacher Weise „wiederbetankt" werden.
Nachfolgend wird anhand den 6 und 7 ein Druckreduzierventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Der Aufbau entspricht dabei im Wesentlichen dem gemäß der vorstehend anhand der 1 und 2 beschriebenen ersten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform ist der Ventilkörper 12 wie folgt druckentlastet: Gemäß der 6 kommuniziert der dem Ventilkörper 12 nachgeordnete dritte Druckraum 16 über eine in der Seitenwand des Kolbengehäuses 20 ausgebildete Längsbohrung 26 und eine sich von dieser abzweigenden Querbohrung 200 mit der Druckkammer 22, in welcher der Kolben 21 längsverschieblich gelagert ist. Der Kolben 21 ist über den Ventilschaft 13 mit dem Ventilkörper 12 starr verbunden. Der Kolben 21 ist gegen die von der Druckfeder 23 ausgeübte Rückstellkraft verschieblich. Wenn der Ventilkörper 12 den Ventilsitz freigibt, strömt das abzugebende Gas über die den Ventilschaft 13 aufnehmende Bohrung, den dritten Druckraum 16, die Längsbohrung 26 und die Querbohrung 200 in die Druckkammer 22. Von dort strömt das abzugebende Gas in der vorstehend beschriebenen Weise über die Bohrung 41 weiter zu der nachgeordneten zweiten Druckreduzierstufe 46. Auf diese Weise wird die Rückseite des Kolbens 21 bzw. die Ausgangsseite des Ventilkörpers 12 mit einer zusätzlichen Rückstellkraft beaufschlagt, die aus der Summe der von der Rückstellfeder 23 ausgeübten Rückstellkraft und dem auf die Fläche des Kolbens 21 ausgeübten Kraft resultiert. Dies ermöglichet die Verwendung einer dünneren, schwächeren Rückstellfeder 23 mit einer geringeren Hysterese, was in einer erhöhten Regelgenauigkeit resultiert. Die Rückstellfeder 23 kann somit für geringere Rückstellkräfte ausgelegt werden, was zu einer höheren Regelgenauigkeit führt. Eine solche zusätzliche Druckbeaufschlagung der Ausgangsseite des Ventilkörpers 12 lässt sich selbstverständlich durch geeignete andere Verbindungskanäle realisieren, wie dem Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres ersichtlich. Auch gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Ventilkörper zumindest der ersten Druckreduzierstufe und bevorzugt sämtlicher Druckreduzierstufen druckentlastet.
Die 7 zeigt die erste Druckreduzierstufe gemäß der 6 in einem vergrößerten Teilschnitt. Gemäß der 7 ist die Längsbohrung 26 von der Abgabeseite des Kolbengehäuses 20 in dessen Seitenwand gebohrt, und zwar in Form einer Sackbohrung, die das am Boden des Kolbengehäuses 20 ausgebildete dritte Druckvolumen 16 anschneidet. Zur Realisierung der Querbohrung 200 wird in die diametral gegenüberliegende Seitenwandung des Kolbengehäuses 20 eine Querbohrung gesetzt, welche die Längsbohrung 26 auf der diametral gegenüberliegenden Seitenwand schneidet. Anschließend wird die Durchgangsbohrung 202 mit einem Verschlusskörper 201, beispielsweise einer Schraube, druckdicht verschlossen.
Die 8 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm ein mobiles Stromversorgungsaggregat 85 gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses umfasst einen Druckbehälter 39 mit dem darin unter hohem Druck aufgenommenen Gas, das zur Energiegewinnung geeignet ist, sowie ein Druckreduzierventil, wie vorstehend anhand der 5 näher beschrieben. Der mit IN bezeichnete Befüllanschluss ist aus dem Stromversorgungsaggregat 85 herausgeführt bzw. von außen ohne weiteres zugänglich. Das Druckreduzierventil ist über den Anschluss OUT mit einer üblichen Brennstoffzelle 86 verbunden, die mit dem auf einen vorbestimmten vergleichsweise niedrigen Druck geregelten Gas, beispielsweise Wasserstoff, versorgt wird und mittels elektrochemischer Reaktionen in der bekannten Weise Strom erzeugt. Die Stromerzeugung wird mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung 87 gesteuert und/oder geregelt. Die so erzeugte elektrische Energie kann in einem Akkumulator 88 zwischengespeichert werden und wird im übrigen über einen Stromversorgungsanschluss 89 in Form eines Gleichstroms an eine zu versorgende elektrische Einrichtung abgegeben. Die von der elektrischen Einrichtung abgegebene Leistung kann mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 87 und/oder durch Variieren des von dem Druckreduzierventil abgegebenen Gasstroms verändert werden.
Als elektrische Einrichtungen, die mittels eines solchen mobilen Stromversorgungsaggregats mit elektrischer Energie versorgt werden können, seien beispielhaft angeführt: elektrische Antriebe für Land-, Luft- oder Wasserfahrzeuge; autark betriebene Kommunikationseinrichtungen mit ortsunabhängiger Stromversorgung, wie beispielsweise öffentliche Fernsprecher, Telefonzellen oder Kommunikationssäulen, auch zur Verbindung mit dem Internet in drahtloser oder drahtgebundener Weise.
Letztere Anwendung wird anhand der 9 nachfolgend für ein ganz besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben werden. Die 9 zeigt eine allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnete Telefonzelle, die eine übliche Bezahl-Telefoneinheit 101 aufweist, die an einer Säule oder wie im dargestellten Ausführungsbeispiel in einer Zelle mit Seitenwänden, einer aufschwenkbaren Tür, einer Decke und einem Boden 102 aufgenommen ist. In dem Boden 102 versteckt aufgenommen ist ein Stromversorgungsaggregat 85, wie vorstehend beschrieben, das den über den Befüllanschluss IN befüllbaren Gasbehälter 39 umfasst. Der Befüllanschluss IN ist von der Außenseite der Zelle her ohne weiteres zugänglich. Wie dem Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres ersichtlich sein wird, kann das Stromversorgungsaggregat 85 auch an beliebigem anderen Ort in der Telefonzelle 100 untergebracht sein, insbesondere im Deckenbereich oder einer Seitenwand. Über die elektrische Leitung 107 wird die Telefoneinheit 101 mit der von dem Stromversorgungsaggregat 85 abgegebenen elektrischen Energie versorgt. Diese kann über eine Steuer- und/oder Regeleinheit 108 eingestellt werden. Der Fernsprecher 101 seinerseits ist über die Mobilfunkantenne 103 und/oder eine Kommunikationsleitung 104 mit einem Mobilfunknetz bzw. einem öffentlichen Fernsprechnetz verbunden. Ergänzend kann die Telefoneinheit 101, wie in der 9 dargestellt, auch über Solarzellen 105 elektrisch versorgt werden, die beispielsweise im Deckenbereich der Telefonzelle 100 geeignet platziert sind. Selbstverständlich kann die Telefoneinheit 101 auch durch eine beliebige andere Kommunikationseinrichtung ersetzt werden, insbesondere einem Terminal bzw. Computer, beispielsweise zur Verbindung mit dem Internet.

1: Druckreduzierventil
2: Filtergehäuse
3: Hülse
4: Filter
5: Kugel
6: Feder
7: Kanal
8: Erster Druckraum
9: Verbindungskanal
10: Erstes Ventilgehäuse/erste Druckreduzierstufe
11: Zweiter Druckraum
12: Ventilkörper
13: Ventilschaft
14: Dichtung
15: Dichtung
16: Dritter Druckraum
17: Ring
20: Kolbengehäuse
200: Querbohrung/Verbindungskanal
201: Verschlusskörper/Schraube
202: Durchgangsbohrung
21: Kolben
22: Referenzdruckkammer/Druckkammer
23: Feder
24: Bohrung/Belüftungskanal
25: Nadelventil
26: Verbindungskanal
27: Längsbohrung
28: Rückschlagventil
30: Stutzen
31: Klemmring
32: Klemmringschraube
33: Dichtung
34: Ringspalt
39: Druckbehälter
40: Hauptgehäusekörper
41: Schrägbohrung
42: Vierter Druckraum
43: Hülse
44: Ventilkörper
45: Ventilschaft
46: Zweites Ventilgehäuse/zweite Druckreduzierstufe
47: Fünfter Druckraum
48: Längsbohrung
49: Radiale Bohrung
50: Längsbohrung
51: Sekundäranschluss
52: Verbindungsstück/Druckanzeige
53: Sekundärauslass
57: Anschlussstück
58: Hülse
59: Filter
60: Kugel/Rückschlagventil
61: Radiale Bohrung
62: Befüllkanal
63: Sperrventil
65: Federgehäuse
66: Feder
67: Kolben
68: Druckeinstellglied
69: Kappe
70: Dichtung
71: Druckausgleichvolumen
80: Druckmindereinheit
85: Stromversorgungsaggregat
86: Brennstoffzelle
87: Steuer- und/oder Regeleinrichtung
88: Akkumulator
89: Stromversorgungsanschluss
100: Telefonzelle/Öffentlicher Fernsprecher/Digitale Kommunikationssäule
101: Telefoneinheit/Kommunikationseinheit
102: Boden
103: Mobilfunkantenne/Drahtlose Sende-/Empfängereinheit
104: Kommunikationsleitung
105: Solarzellen
106: Elektrische Leitung
107: Elektrische Leitung
108: Steuer- und/oder Regeleinheit

Claims

Druckreduzierventil zur Regulierung des Drucks eines in einem Druckbehälter (39) aufbewahrten und unter einem Primärdruck stehenden Fluids auf einen vorbestimmten Druck, umfassend: einen Verbindungsabschnitt zum druckdichten Verbinden mit einem Verbindungsteil (30) und/oder dem Druckbehälter (39), einem Primäreinlass (3, 8) zum Versorgen des Druckreduzierventils (1) mit dem unter dem Primärdruck stehenden Fluid, und einem Sekundärauslass (51) zum Ablassen des auf den vorbestimmten druckgeregelten Fluids, wobei das Druckreduzierventil (1) zwei oder mehrere Druckreduzierstufen (10; 46) aufweist und zumindest eine der Druckreduzierstufen mit einem einen Ventilkörper (12, 44) aufweisenden Druckregelmechanismus (12, 21–23; 44, 66–68) zum Regeln des Fluiddrucks stromabwärts der jeweiligen Druckreduzierstufe versehen ist, und das Druckreduzierventil (1) so ausgelegt ist, dass zumindest eine Druckreduzierstufe (10; 46) zumindest abschnittsweise in dem Druckbehälter (39) angeordnet ist, wenn das Druckreduzierventil (1) mit dem Verbindungsteil (30) und/oder dem Druckbehälter (39) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (12, 44) der zumindest einen in dem Druckbehälter (39) anordenbaren Druckreduzierstufe (10) druckentlastet ist.
Druckreduzierventil nach einem Anspruch 1, wobei die zumindest eine in dem Druckbehälter (39) anordenbare Druckreduzierstufe (10) als Druckregelmechanismus einen Kolben (21) aufweist, der in einer Druckkammer (22) gegen eine Rückstellkraft längsverschieblich gelagert ist und mit dem zugeordneten Ventilkörper (12) gekoppelt ist, wobei die Druckkammer (22) unter einem niedrigeren Druck als dem Primärdruck steht.
Druckreduzierventil nach Anspruch 2, wobei die Druckkammer (22) einen Belüftungskanal (24) zum Belüften der Druckkammer aufweist, der durch ein Ventil (25) gegen das in dem Druckbehälter (39) unter dem Primärdruck stehende Fluid abgedichtet ist.
Druckreduzierventil nach Anspruch 3, wobei die Druckkammer (22) unter einem Atmosphärendruck steht.
Druckreduzierventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Druckkammer (22) mit einem dem Ventilkörper (12) nachgeordneten Druckvolumen (16) kommuniziert, das unter dem niedrigeren Druck steht.
Druckreduzierventil nach Anspruch 5, wobei die Druckkammer (22) als zylindrische Innenbohrung eines Kolbengehäuses (20) ausgebildet ist, in welcher der Kolben (21) längsverschieblich gelagert ist, wobei die Innenbohrung über eine Querbohrung (200) mit einer in einer Seitenwand des Kolbengehäuses (20) ausgebildeten Längsbohrung (26) kommuniziert, welche mit dem nachgeordneten Druckvolumen (16) kommuniziert.
Druckreduzierventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Querschnitt eines Ventilkörpers (12) der zumindest einen in dem Druckbehälter (39) anordenbaren Druckreduzierstufe (10) kleiner ist als der Querschnitt eines Ventilkörpers (44) einer nachgeordneten Druckreduzierstufe (46).
Druckreduzierventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend einen Befüllanschluss (57) zum Befüllen des Druckbehälters (39) mit dem Fluid, wenn das Druckreduzierventil (1) mit dem Verbindungsteil (30) und/oder dem Druckbehälter (39) verbunden ist, wobei der Befüllanschluss (57) ein Rückschlagventil (60) aufweist.
Druckreduzierventil nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Befüllanschluss (57) in einen Befüllkanal (61, 62) übergeht, der mit einem Ringspalt (34) zwischen dem Verbindungsteil (30) und dem Druckreduzierventil (1) kommuniziert, wenn das Druckreduzierventil (1) mit dem Verbindungsteil (30) und/oder dem Druckbehälter (39) verbunden ist.
Druckreduzierventil nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Befüllanschluss (57) mit einem Filter (59) versehen ist.
Druckreduzierventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine in dem Druckbehälter anordenbare Druckreduzierstufe (12, 20–22) vollständig in dem Druckbehälter (39) angeordnet ist, wenn das Druckreduzierventil (1) mit dem Verbindungsteil (30) und/oder dem Druckbehälter (39) verbunden ist.
Druckreduzierventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine zweite oder letzte Druckreduzierstufe (46) so in dem Druckreduzierventil (1) vorgesehen ist, dass der auf einen Ventilkörper (44) der zweiten oder letzten Druckreduzierstufe verstellende Druckregelmechanismus (44, 66–68) von außen einstellbar ist, um den vorbestimmten Druck einzustellen.
Druckreduzierventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine maximale Außenabmessung der zumindest einen in dem Druckbehälter (39) anordenbaren Druckreduzierstufe (46) kleiner als eine maximale Innenabmessung des Druckbehälters (39) bzw. Verbindungsteils (30) bei dem Verbindungsabschnitt ist.
Druckreduzierventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mehrere Gehäuseabschnitte (2, 10, 20, 40), wobei ein Gehäuseabschnitt (10, 20), der die zumindest eine in dem Druckbehälter (39) anordenbare Druckreduzierstufe (10) und den zugeordneten Druckregelmechanismus (12, 21–23) aufnimmt, austauschbar an einem den Sekundärauslass (51) tragenden Hauptgehäuseabschnitt (40) angebracht ist.
Druckreduzierventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine in dem Druckbehälter (39) anordenbare Druckreduzierstufe einen abgeschrägten Ventilkörper (12) umfasst, der mit einem korrespondierend ausgebildeten konischen Ventilsitz zusammenwirkt, um den Fluiddruck zu variieren.
Druckreduzierventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei stromaufwärts der zumindest einen in dem Druckbehälter (39) anordenbaren Druckreduzierstufe (10) ein Filter (4) vorgesehen ist.
Druckreduzierventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei stromaufwärts der ersten Druckreduzierstufe (10) ein Überströmventil (2) vorgesehen ist, um ein vollständiges Entleeren des Druckbehälters (39) auf Atmosphärendruck zu verhindern.
Druckreduzierventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine in dem Druckbehälter (39) anordenbare Druckreduzierstufe (12) ausgelegt ist, um den Primärdruck auf weniger als etwa 5 % des maximalen Primärdrucks zu regeln.
Druckreduzierventil nach Anspruch 18, wobei die zumindest eine in dem Druckbehälter (39) anordenbare Druckreduzierstufe(12) ausgelegt ist, um den Primärdruck auf 2 % bis 4 %, bevorzugter auf 2 % bis 3 % und noch bevorzugter auf 2 % bis 2,5 % des maximalen Primärdrucks zu regeln und an eine stromabwärts angeordnete Druckreduzierstufe (44) abzugeben.
Druckreduzierventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Druckreduzierventil (1) für einen maximalen Primärdruck von zumindest 700 bar ausgelegt ist und wobei die zumindest eine in dem Druckbehälter (39) anordenbare Druckreduzierstufe (12) ausgelegt ist, um den Primärdruck auf etwa 10 bis 18 bar zu regeln und an eine stromabwärts angeordnete Druckreduzierstufe (44) abzugeben.
Mobiles Stromversorgungsaggregat, umfassend einen Druckbehälter (39), in dem ein unter einem hohen Druck stehendes Fluid aufbewahrt ist und einen Stromgenerator, der mit dem Druckbehälter (39) verbunden und bevorzugt als Brennstoffzelle (86) ausgebildet ist, um aus den Fluid durch elektrochemische Reaktionen elektrische Energie zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Druckbehälter (39) ein Druckreduzierventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist, um den Stromgenerator mit Fluid mit dem vorbestimmten Druck zu versorgen.
Mobiles Stromversorgungsaggregat nach Anspruch 21, wobei das Fluid Wasserstoff ist und unter einem hohen Druck von zumindest 500 bar, bevorzugt von zumindest 700 bar, in dem Druckbehälter (39) aufbewahrt ist.
Elektrischer Antrieb für Land-, Wasser- oder Luftfahrzeuge, gekennzeichnet durch ein mobiles Stromversorgungsaggregat nach Anspruch 21 oder 22.
Kommunikationseinrichtung, insbesondere Telefonzelle (100) oder Kommunikationssäule, welche eine autarke Energieversorgung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung als mobiles Stromversorgungsaggregat nach Anspruch 21 oder 22 ausgebildet ist.