DE102010043622A1 - Proportional valve for use in fuel cell assembly of vehicle for controlling gaseous medium, particularly supply of hydrogen to fuel cell, has nozzle body with two passage openings and closing element - Google Patents

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Abstract

The proportional valve (1) has a nozzle body (2) with at two passage openings (3) and a closing element (4) for releasing and closing the passage openings. The closing element is arranged in the valve housing (6). The valve housing has multiple radial discharge openings (7,8). The closing element has an axial discharge opening (9).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Proportionalventil zum Steuern eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, und insbesondere zur Anwendung in Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb.The present invention relates to a proportional valve for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, and in particular for use in vehicles with fuel cell drive.

Im Fahrzeugbereich spielen neben flüssigen Kraftstoffen in Zukunft auch gasförmige Kraftstoffe eine zunehmende Rolle. Insbesondere bei Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb müssen Wasserstoffgasströme gesteuert werden. Die Gasströme werden hierbei nicht mehr diskontinuierlich wie bei der Einspritzung von flüssigem Kraftstoff gesteuert, sondern es werden insbesondere Proportionalventile eingesetzt, die in Abhängigkeit von einer gewünschten Antriebsleistung einen Öffnungsquerschnitt des Ventils anpassen.In the vehicle sector, in addition to liquid fuels, gaseous fuels will also play an increasing role in the future. In particular, in vehicles with fuel cell drive hydrogen gas flows must be controlled. The gas flows are no longer controlled discontinuously as in the injection of liquid fuel, but in particular proportional valves are used, which adjust an opening cross-section of the valve depending on a desired drive power.

Hierbei sollten insbesondere im Abströmbereich der Proportionalventile möglichst geringe Drosselverluste entstehen. Auch sollte das Proportionalventil möglichst einfach und kostengünstig herstellbar sein.In this case, as small as possible throttle losses should arise, especially in the outflow region of the proportional valves. Also, the proportional valve should be as simple and inexpensive to produce.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Proportionalventil zum Steuern eines gasförmigen Mediums mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Reduzierung von Drosselverlusten in einem Abströmbereich des Proportionalventils möglich ist. Ferner ist eine vereinfachte Montage des Proportionalventils möglich, da eine aufwendige Ausrichtung von einzelnen Bauteilen zueinander nicht notwendig ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Proportionalventil zum Steuern eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, einen Düsenkörper, in welchem wenigstens zwei Durchlassöffnungen ausgebildet sind, ein Schließelement zum Freigeben und Verschließen der Durchlassöffnung und ein Ventilgehäuse umfasst, wobei das Schließelement im Ventilgehäuse angeordnet ist. Das Ventilgehäuse weist eine Mehrzahl von radialen Ausströmöffnungen auf. Im Schließelement ist ferner eine axiale Abströmbohrung sowie eine Mehrzahl von radialen Abströmbohrungen ausgebildet. Hierbei ist eine Anzahl der radialen Ausströmöffnungen im Ventilgehäuse ungleich einer Anzahl von radialen Abströmbohrungen im Schließelement. Diese erfindungsgemäßen Maßnahmen stellen ferner sicher, dass eine reduzierte Streuung der Durchflussmengen der Proportionalventile erreicht wird. Hierdurch können insbesondere bei einer Serienherstellung aufwendige Durchflussmengentests der Proportionalventile entfallen. Auch wird ein Montagevorgang erleichtert, da keine Ausrichtung von Schließelement und Ventilgehäuse in Umfangsrichtung zueinander notwendig ist. Als gasförmiges Medium wird vorzugsweise Wasserstoff verwendet, welches einer Brennstoffzelle zugeführt wird.The proportional valve according to the invention for controlling a gaseous medium with the features of claim 1 has the advantage over that a reduction of throttle losses in a discharge area of the proportional valve is possible. Furthermore, a simplified mounting of the proportional valve is possible because a complex alignment of individual components to each other is not necessary. This is inventively achieved in that the proportional valve for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, a nozzle body, in which at least two passage openings are formed, a closing element for releasing and closing the passage opening and a valve housing, wherein the closing element is arranged in the valve housing. The valve housing has a plurality of radial outflow openings. In the closing element further comprises an axial outflow bore and a plurality of radial outflow holes is formed. Here, a number of the radial outflow openings in the valve housing is not equal to a number of radial outflow holes in the closing element. These inventive measures also ensure that a reduced dispersion of the flow rates of the proportional valves is achieved. As a result, costly flow quantity tests of the proportional valves can be dispensed with, in particular during series production. Also, an assembly process is facilitated because no alignment of closing element and valve housing in the circumferential direction is necessary to each other. The gaseous medium used is preferably hydrogen, which is supplied to a fuel cell.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Anzahl der Abströmbohrungen am Schließelement kein Vielfaches der Anzahl der Ausströmöffnungen am Ventilgehäuse. Alternativ ist die Anzahl der Ausströmöffnungen am Ventilgehäuse kein Vielfaches der Anzahl der Abströmbohrungen am Schließelement. Durch diese Maßnahmen wird eine ungünstige Anordnung der Abströmbohrungen zu den Ausströmöffnungen vermieden.According to a preferred embodiment of the invention, the number of outflow holes on the closing element is not a multiple of the number of outflow openings on the valve housing. Alternatively, the number of outflow openings on the valve housing is not a multiple of the number of outflow holes on the closing element. By these measures, an unfavorable arrangement of the outflow holes is avoided to the outflow.

Weiter bevorzugt ist die Anzahl der Abströmbohrungen am Schließelement kleiner als die Anzahl der Ausströmöffnungen am Ventilgehäuse. Dies stellt eine besonders gute Strömung im Abströmbereich des Proportionalventils bereit, da bei geöffnetem Proportionalventil das Medium nicht nur durch die Abströmbohrung im Schließelement strömt, sondern auch an der Unterseite seitlich vorbei. Somit ist ungefähr ein Massenstrom am Schließelement oder ein Massenstrom durch die Ausströmöffnung im Ventilgehäuse gleich groß. Vorzugsweise sind drei Abströmbohrungen am Schließelement und vier oder fünf Ausströmöffnungen am Ventilgehäuse vorgesehen. Alternativ sind bevorzugt zwei Abströmbohrungen am Schließelement und drei Ausströmöffnungen am Ventilgehäuse vorgesehen.More preferably, the number of outflow holes on the closing element is smaller than the number of outflow openings on the valve housing. This provides a particularly good flow in the outflow region of the proportional valve, since with the proportional valve open, the medium not only flows through the outflow bore in the closing element, but also laterally past the underside. Thus, approximately a mass flow at the closing element or a mass flow through the discharge opening in the valve housing is the same size. Preferably, three outflow holes are provided on the closing element and four or five outflow openings on the valve housing. Alternatively, two outflow holes are preferably provided on the closing element and three outflow openings on the valve housing.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Proportionalventil ferner eine Ventilaufnahme, in welcher das Ventilgehäuse zumindest teilweise angeordnet ist. Die Ventilaufnahme umfasst wenigstens einen Ringkanal und einen Abströmkanal. Die Ausströmöffnungen im Ventilgehäuse münden dabei in den Ringkanal und der Abströmkanal führt das Medium aus dem Ringkanal fort. Somit dient der Ringkanal als Sammelring, in welchen das Medium aus den Ausströmöffnungen im Ventilgehäuse strömt. Dabei ist bei der Montage des Ventilgehäuses in die Ventilaufnahme keine Ausrichtung des Ventilgehäuses in Umfangsrichtung notwendig, da der Ringkanal das zugeführte Medium strömungsgünstig zum Abströmkanal führt. Bevorzugt weist der Ringkanal eine Querschnittsfläche von größer oder gleich 20 mm2 auf.According to a further preferred embodiment of the invention, the proportional valve further comprises a valve receptacle in which the valve housing is arranged at least partially. The valve receptacle comprises at least one annular channel and a discharge channel. The outflow openings in the valve housing open into the annular channel and the outflow channel leads the medium away from the annular channel. Thus, the annular channel serves as a collecting ring, in which the medium flows from the outflow openings in the valve housing. In this case, no alignment of the valve housing in the circumferential direction is necessary during assembly of the valve housing in the valve seat, since the annular channel leads the medium supplied streamlined to the discharge channel. Preferably, the annular channel has a cross-sectional area of greater than or equal to 20 mm 2 .

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind alle Abströmbohrungen in unterschiedlichen radialen Richtungen ausgerichtet als die Ausströmöffnungen im Ventilgehäuse. Weiter bevorzugt sind bei vollständig geöffnetem Proportionalventil Mittelachsen der Abströmbohrungen des Schließelements und Mittelachsen der Ausströmöffnungen des Ventilgehäuses in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Hierdurch kann eine besonders verlustfreie Durchströmung von Schließelement und Ventilgehäuse ermöglicht werden.According to a further preferred embodiment of the invention, all outflow bores are aligned in different radial directions than the outflow openings in the valve housing. Further preferably, in the case of a fully opened proportional valve, central axes of the outflow bores of the closing element and central axes of the Outlet openings of the valve housing arranged in a common plane. This allows a particularly lossless flow through the closing element and the valve housing are made possible.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Brennstoffzellenanordnung mit einer Brennstoffzelle und mit einem erfindungsgemäßen Proportionalventil zur Steuerung von gasförmigem Wasserstoff.Furthermore, the invention relates to a fuel cell assembly with a fuel cell and with a proportional valve according to the invention for the control of gaseous hydrogen.

Zeichnungdrawing

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:

1 eine schematische Schnittansicht eines Proportionalventils gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a schematic sectional view of a proportional valve according to an embodiment of the invention,

2 eine vergrößerte Darstellung des Proportionalventils von 1, und 2 an enlarged view of the proportional valve of 1 , and

3 eine horizontale Schnittdarstellung des Proportionalventils von 1. 3 a horizontal sectional view of the proportional valve of 1 ,

Ausführungsform der Erfindung.Embodiment of the invention.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 ein Proportionalventil 1 zum Steuern eines gasförmigen Mediums im Detail beschrieben. Das in den Figuren gezeigten Proportionalventil 1 dient hierbei zur Steuerung von gasförmigem Wasserstoff, welcher einer Brennstoffzelle in einem Fahrzeug zugeführt wird.The following is with reference to the 1 to 3 a proportional valve 1 for controlling a gaseous medium in detail. The proportional valve shown in the figures 1 serves to control gaseous hydrogen, which is supplied to a fuel cell in a vehicle.

Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst das Proportionalventil 1 ein Ventilgehäuse 6 mit einem Magnetanker 12, einer Magnetspule 13 und einem mit dem Magnetanker 12 verbundenen Stift 11. Eine Schließfeder 14 ist über eine Federaufnahme 15 mit dem Stift 11 verbunden. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet einen Einstellbolzen, um eine Rückstellkraft der Schließfeder 14 einzustellen. Die Magnetspule 13 ist in einer Umspritzung 17 aus Kunststoff am Ventilgehäuse 6 fixiert. Ein elektrischer Steckeranschluss 18 ist seitlich am Proportionalventil 1 vorgesehen. An dem der Schließfeder 14 entgegengesetzten Ende des Stifts 11 ist ein Schließelement 4 befestigt. Das Schließelement 4 verschließt Durchlassöffnungen 3, welche in einem Düsenkörper 2 ausgebildet sind. Die Durchlassöffnungen 3 sind dabei nierenförmig um eine Mittelachse X-X des Proportionalventils 1 angeordnet. Vorzugsweise sind hierbei drei Durchlassöffnungen 3 vorgesehen, es können jedoch auch nur zwei oder aber vier oder fünf Durchlassöffnungen ausgebildet sein. Zwischen den einzelnen Durchlassöffnungen sind jeweils Stege 24 ausgebildet (vgl. 3).How out 1 can be seen, includes the proportional valve 1 a valve housing 6 with a magnet armature 12 , a magnetic coil 13 and one with the magnet armature 12 connected pen 11 , A closing spring 14 is via a spring receiver 15 with the pen 11 connected. The reference number 16 denotes an adjusting bolt to a restoring force of the closing spring 14 adjust. The magnetic coil 13 is in an encapsulation 17 made of plastic on the valve body 6 fixed. An electrical plug connection 18 is on the side of the proportional valve 1 intended. On which the closing spring 14 opposite end of the pen 11 is a closing element 4 attached. The closing element 4 closes passage openings 3 , which in a nozzle body 2 are formed. The passage openings 3 are kidney-shaped around a central axis XX of the proportional valve 1 arranged. Preferably, in this case, three passage openings 3 provided, but it can also be formed only two or four or five passage openings. Between the individual passage openings are each webs 24 trained (cf. 3 ).

Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, ist am Düsenkörper 2 ein Filter 19 vorgesehen, durch welchen eine Zuströmung des gasförmigen Mediums (Pfeil A) erfolgt. Zur Abdichtung des Proportionalventils in einem Bauelement sind O-Ringe 20 vorgesehen. Eine Abströmung des gasförmigen Mediums erfolgt in radialer Richtung (Pfeile B).How farther 1 it can be seen is on the nozzle body 2 a filter 19 provided, through which an inflow of the gaseous medium (arrow A) takes place. To seal the proportional valve in a component are O-rings 20 intended. An outflow of the gaseous medium takes place in the radial direction (arrows B).

Am Schließelement 4 sind, wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, eine axiale Abströmbohrung 9 sowie mehrere radiale Abströmbohrungen 10a, 10b, 10c vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel sind drei radiale Abströmbohrungen 10a, 10b, 10c vorgesehen (vgl. 3). Weiterhin ist am Schließelement 4 ein ringförmiges, elastisches Dichtelement 5 angeordnet. Das ringförmige Dichtelement 5 dichtet die Durchlassöffnungen 3 an einem Ventilsitz 21 ab. Der Ventilsitz 21 umfasst zwei Dichtkreise und verläuft jeweils um den inneren und äußeren Umfang der Durchlassöffnungen 3. Wie aus 2 ersichtlich ist, sind. Mündungsbereiche der Durchlassöffnungen 3 in einer Vertiefung 26 im Düsenkörper 2 gebildet.On the closing element 4 are, in particular, out 2 it can be seen, an axial outflow hole 9 and several radial outflow holes 10a . 10b . 10c intended. In this embodiment, three radial outflow holes 10a . 10b . 10c provided (cf. 3 ). Furthermore, on the closing element 4 an annular, elastic sealing element 5 arranged. The annular sealing element 5 seals the passage openings 3 on a valve seat 21 from. The valve seat 21 includes two sealing circles and extends around each of the inner and outer circumference of the passage openings 3 , How out 2 is apparent. Mouth areas of the passage openings 3 in a depression 26 in the nozzle body 2 educated.

Im Ventilgehäuse 6 sind weiter vier Ausströmöffnungen 7, 8, 27, 28 angeordnet (vgl. 3), welche in radialer Richtung verlaufen. Beim Öffnen des Ventils hebt das Schließelement 4 mitsamt dem Dichtelement 5 vom Ventilsitz 21 am Düsenkörper 2 ab und gibt einen Öffnungsquerschnitt entsprechend dem Hub des Schließelements 4 frei. Da in diesem Ausführungsbeispiel auch ein Strömungsweg im Schließelement 4 über die Abströmbohrungen 9, 10a, 10b, 10c gebildet ist, strömt sowohl Gas durch das Schließelement 4 als auch direkt seitlich am Schließelement 4 vorbei in die Ausströmöffnungen 7, 8, 27, 28. Hierdurch kann eine größere Gasmenge am Schließelement 4 bei einem relativ kleinen Hub ausströmen.In the valve housing 6 are still four outflow openings 7 . 8th . 27 . 28 arranged (cf. 3 ), which run in the radial direction. When opening the valve lifts the closing element 4 together with the sealing element 5 from the valve seat 21 on the nozzle body 2 from and gives an opening cross section corresponding to the stroke of the closing element 4 free. As in this embodiment, a flow path in the closing element 4 over the outflow holes 9 . 10a . 10b . 10c is formed, both gas flows through the closing element 4 as well as directly on the side of the closing element 4 past the outflow openings 7 . 8th . 27 . 28 , This allows a larger amount of gas on the closing element 4 emanate at a relatively small stroke.

Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, ist das Ventilgehäuse 6 teilweise in einer Ventilaufnahme 30 angeordnet. Die Ventilaufnahme 30 weist hierbei eine entsprechend abgestufte Aufnahmebohrung auf. Durch einen ringförmigen Rücksprung 6a am Ventilgehäuse 6 ergibt sich bei montiertem Ventilgehäuse 30 ein Ringkanal 31. Vom Ringkanal 31 geht in der Ventilaufnahme 30 ein Abströmkanal 32 aus. Die vier Ausströmöffnungen 7, 8, 27, 28 münden dabei in den Ringkanal 31. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist dabei die Ausströmöffnung 7 in radialer Richtung zum Abströmkanal 32 ausgerichtet. Hierbei sind der Abströmkanal 32 und die Ausströmöffnungen 7, 8, 27, 28 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Ferner, wie aus 3 ersichtlich ist, ist die Abströmbohrung 10a radial ebenfalls zum Abströmkanal 32 ausgerichtet. Es sei angemerkt, dass diese Ausrichtung der Abströmbohrung 10a und der Ausströmöffnung 7 zum Abströmkanal 32 nicht zwingend erforderlich ist. Weiter sind bei diesem Ausführungsbeispiel bei einem vollständig geöffneten Ventil Mittelachsen der Abströmbohrungen 10a, 10b, 10c in einer gemeinsamen Ebene mit Mittelachsen der Ausströmöffnungen 7, 8, 27, 28 angeordnet.How farther 1 it can be seen, the valve housing 6 partly in a valve seat 30 arranged. The valve holder 30 in this case has a correspondingly stepped receiving bore. Through an annular recess 6a on the valve body 6 results with mounted valve housing 30 a ring channel 31 , From the ring channel 31 goes in the valve holder 30 a discharge channel 32 out. The four outflow openings 7 . 8th . 27 . 28 lead into the ring channel 31 , How out 3 it can be seen, is the outflow 7 in the radial direction to the discharge channel 32 aligned. Here are the discharge channel 32 and the outflow openings 7 . 8th . 27 . 28 arranged in a common plane. Further, how out 3 it can be seen, is the discharge hole 10a radially also to the discharge channel 32 aligned. It should be noted that this alignment of the outflow hole 10a and the discharge opening 7 to the discharge channel 32 is not mandatory. Further, in this embodiment, in a fully open valve, central axes of the discharge holes 10a . 10b . 10c in a common plane with central axes of the outflow openings 7 . 8th . 27 . 28 arranged.

Wie weiter insbesondere aus 3 ersichtlich ist, ist eine Anzahl der Abströmbohrungen 10a, 10b, 10c ungleich einer Anzahl der Ausströmöffnungen 7, 8, 27, 28. In diesem Ausführungsbeispiel sind drei Abströmbohrungen und vier Ausströmöffnungen vorgesehen. Bei geöffnetem Schließelement 4 erfolgt somit eine Mediumströmung einerseits durch das Schließelement 4 selbst über die axiale Abströmbohrung 9 und die radialen Abströmbohrungen 10a, 10b, 10c, sowie unterhalb des geöffneten Schließelements 4 direkt in Richtung der Ausströmöffnungen 7, 8, 27, 28 im Ventilgehäuse 6. Die Ausströmöffnungen 7, 8, 27, 28 münden in den Ringkanal 31, von welchem dann der Abströmkanal 32 abführt. Hierdurch können Drosselverluste bei der Durchströmung des Proportionalventils 1 reduziert werden. Ferner ergibt sich durch die Anordnung der Mehrzahl von Abströmbohrungen 10a, 10b, 10c und Ausströmöffnungen 7, 8, 27, 28 eine reduzierte Streuung der Durchflussmenge durch das Proportionalventil. Insbesondere ist die Durchflussmenge unabhängig von einer Ausrichtung des Ventilgehäuses relativ zur Ventilaufnahme 30 und einer Ausrichtung des Schließelements 4 relativ zum Ventilgehäuse 6. Hierdurch kann insbesondere eine einfache Montage ohne aufwendige Ausrichtarbeiten der Bauteile zueinander realisiert werden.As further in particular from 3 is apparent, is a number of outflow holes 10a . 10b . 10c unlike a number of outflow openings 7 . 8th . 27 . 28 , In this embodiment, three outflow holes and four outflow openings are provided. With the closing element open 4 Thus, a medium flow takes place on the one hand by the closing element 4 even over the axial outflow hole 9 and the radial outflow holes 10a . 10b . 10c , as well as below the opened closing element 4 directly in the direction of the discharge openings 7 . 8th . 27 . 28 in the valve housing 6 , The outflow openings 7 . 8th . 27 . 28 open into the ring channel 31 , from which then the discharge channel 32 dissipates. This can throttle losses in the flow through the proportional valve 1 be reduced. Furthermore, results from the arrangement of the plurality of outflow holes 10a . 10b . 10c and outflow openings 7 . 8th . 27 . 28 a reduced dispersion of the flow rate through the proportional valve. In particular, the flow rate is independent of an orientation of the valve housing relative to the valve seat 30 and an orientation of the closing element 4 relative to the valve housing 6 , In this way, in particular, a simple assembly without complicated alignment of the components to each other can be realized.

Der Ringkanal 31 weist bevorzugt eine Querschnittsfläche von größer oder gleich 20 mm2 auf. Durch diese Mindestgröße kann eine sichere Verteilung und Entdrosselung der Gasströmung zwischen dem Proportionalventil und der Ventilaufnahme 30 erhalten werden. Hierdurch kann auch eine Durchflussmenge, welche durch den Abströmkanal 32 strömt, erhöht werden.The ring channel 31 preferably has a cross-sectional area of greater than or equal to 20 mm 2 . This minimum size allows safe distribution and dethrottling of the gas flow between the proportional valve and the valve seat 30 to be obtained. This can also be a flow rate, which through the outflow channel 32 flows, be increased.

Die Strömung des gasförmigen Mediums im Ringkanal 31 ist durch die Pfeile C angedeutet. Vom Abströmkanal 32 kann dann das gasförmige Medium, wie durch den Pfeil D angedeutet, weiter in Richtung Brennstoffzelle geleitet werden.The flow of the gaseous medium in the annular channel 31 is indicated by the arrows C. From the discharge channel 32 can then be the gaseous medium, as indicated by the arrow D, further directed towards the fuel cell.

Somit wird erfindungsgemäß ein Proportionalventil 1 zum Steuern eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, bereitgestellt, welches insbesondere zur Gaszuführung zu Brennstoffzellen eingesetzt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung werden ein erhöhter Gasdurchsatz und reduzierte Drosselverluste gewährleistet. Ferner wird eine einfachere zeit- und kosteneffiziente Fertigung des Proportionalventils 1 ermöglicht.Thus, according to the invention, a proportional valve 1 for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, provided, which is used in particular for gas supply to fuel cells. The embodiment according to the invention ensures an increased gas throughput and reduced throttling losses. Furthermore, a simpler time and cost-efficient production of the proportional valve 1 allows.

Claims (10)

Proportionalventil zum Steuern eines gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff, umfassend: – einen Düsenkörper (2), mit wenigstens zwei Durchlassöffnungen (3), – ein Schließelement (4), welches die Durchlassöffnungen (3) freigibt und verschließt, und – ein Ventilgehäuse (6), in welchem das Schließelement (4) angeordnet ist, – wobei das Ventilgehäuse (6) eine Mehrzahl von radialen Ausströmöffnungen (7, 8, 27, 28) aufweist, – wobei das Schließelement (4) eine axiale Abströmbohrung (9) und eine Mehrzahl von radialen Abströmbohrungen (10a, 10b, 10c) aufweist, und – wobei die Anzahl von radialen Ausströmöffnungen (7, 8, 27, 28) im Ventilgehäuse (6) ungleich der Anzahl von radialen Abströmbohrungen (10a, 10b, 10c) im Schließelement (4) ist.Proportional valve for controlling a gaseous medium, in particular hydrogen, comprising: - a nozzle body ( 2 ), with at least two passage openings ( 3 ), - a closing element ( 4 ), which the passage openings ( 3 ) releases and closes, and - a valve housing ( 6 ), in which the closing element ( 4 ) is arranged, - wherein the valve housing ( 6 ) a plurality of radial outflow openings ( 7 . 8th . 27 . 28 ), - wherein the closing element ( 4 ) an axial outflow bore ( 9 ) and a plurality of radial outflow holes ( 10a . 10b . 10c ), and - wherein the number of radial outflow openings ( 7 . 8th . 27 . 28 ) in the valve housing ( 6 ) not equal to the number of radial outflow holes ( 10a . 10b . 10c ) in the closing element ( 4 ). Proportionalventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl radialen Abströmbohrungen (10a, 10b, 10c) am Schließelement (4) kein Vielfaches der Anzahl der radialen Ausströmöffnungen (7, 8, 27, 28) im Ventilgehäuse (6) ist.Proportional valve according to claim 1, characterized in that the number of radial outflow holes ( 10a . 10b . 10c ) on the closing element ( 4 ) no multiple of the number of radial outflow openings ( 7 . 8th . 27 . 28 ) in the valve housing ( 6 ). Proportionalventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Ausströmöffnungen (7, 8, 27, 28) am Ventilgehäuse (6) kein Vielfaches der Anzahl der radialen Abströmbohrungen (10a, 10b, 10c) am Schließelement (4) ist.Proportional valve according to claim 1, characterized in that the number of outflow openings ( 7 . 8th . 27 . 28 ) on the valve housing ( 6 ) not a multiple of the number of radial outflow holes ( 10a . 10b . 10c ) on the closing element ( 4 ). Proportionalventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der radialen Abströmbohrungen (10a, 10b, 10c) am Schließelement (4) kleiner ist als die Anzahl der radialen Ausströmöffnungen (7, 8, 27, 28) am Ventilgehäuse (6).Proportional valve according to one of the preceding claims, characterized in that the number of radial outflow holes ( 10a . 10b . 10c ) on the closing element ( 4 ) is smaller than the number of radial outflow openings ( 7 . 8th . 27 . 28 ) on the valve housing ( 6 ). Proportionalventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, – dass das Schließelement (4) drei Abströmbohrungen aufweist und das Ventilgehäuse (6) vier Ausströmöffnungen aufweist, oder – dass das Schließelement (4) drei Abströmbohrungen aufweist und das Ventilgehäuse (6) fünf Ausströmöffnungen aufweist, oder – dass das Schließelement (4) zwei Abströmbohrungen aufweist und das Ventilgehäuse (6) drei Ausströmöffnungen aufweist.Proportional valve according to claim 4, characterized in that - the closing element ( 4 ) has three outflow holes and the valve housing ( 6 ) has four outflow openings, or - that the closing element ( 4 ) has three outflow holes and the valve housing ( 6 ) has five outflow openings, or - that the closing element ( 4 ) has two outflow holes and the valve housing ( 6 ) has three outflow openings. Proportionalventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Ventilaufnahme (30), in welcher das Ventilgehäuse (6) zumindest teilweise angeordnet ist, wobei die Ventilaufnahme (30) einen Ringkanal (31) und wenigstens einen vom Ringkanal ausgehenden Abströmkanal (32) aufweist, wobei die Ausströmöffnungen (7, 8, 27, 28) des Ventilsgehäuses (6) in den Ringkanal (31) münden.Proportional valve according to one of the preceding claims, further comprising a valve seat ( 30 ), in which the valve housing ( 6 ) is at least partially disposed, wherein the valve seat ( 30 ) an annular channel ( 31 ) and at least one outgoing from the annular channel outflow channel ( 32 ), wherein the outflow openings ( 7 . 8th . 27 . 28 ) of the valve housing ( 6 ) in the annular channel ( 31 ). Proportionalventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanal (31) eine Querschnittsfläche von größer oder gleich 20 mm2 aufweist. Proportional valve according to claim 6, characterized in that the annular channel ( 31 ) has a cross-sectional area of greater than or equal to 20 mm 2 . Proportionalventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abströmbohrungen (10a, 10b, 10c) im Schließelement (4) in unterschiedliche radiale Richtungen gerichtet sind als die Ausströmöffnungen (7, 8, 27, 28) im Ventilgehäuse (6).Proportional valve according to one of the preceding claims, characterized in that the outflow bores ( 10a . 10b . 10c ) in the closing element ( 4 ) are directed in different radial directions than the outflow openings ( 7 . 8th . 27 . 28 ) in the valve housing ( 6 ). Proportionalventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vollständig geöffneten Zustand des Proportionalventils Mittelachsen der Abströmbohrungen (10a, 10b, 10c) und Mittelachsen der Ausströmöffnungen (7, 8, 27, 28) in einer gemeinsamen Ebene liegen.Proportional valve according to one of the preceding claims, characterized in that in a fully opened state of the proportional valve central axes of the outflow bores ( 10a . 10b . 10c ) and central axes of the outflow openings ( 7 . 8th . 27 . 28 ) lie in a common plane. Brennstoffzellenanordnung, umfassend ein Proportionalventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Steuern einer Wasserstoffzufuhr zu einer Brennstoffzelle.A fuel cell assembly comprising a proportional valve according to any one of the preceding claims for controlling hydrogen delivery to a fuel cell.
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