DE102017210180A1

DE102017210180A1 - metering valve

Info

Publication number: DE102017210180A1
Application number: DE102017210180.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Kurz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2018-12-20
Also published as: CN110785589B; WO2018233905A1; CN110785589A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dosierventil (1) zum Zuführen von Gas an eine Brennstoffzelle, wobei ein Verschlusselement (23) eine erste Anlagefläche (23a) aufweist, welche an eine zu einer dritten Bohrung (26) einer Düse (18) benachbart angeordnete erste Anlagefläche (18a) der Düse (18) zum Ausbilden eines ersten Dichtsitzes (28) anlegbar ist, und wobei das Verschlusselement (23) eine zweite Anlagefläche (23b) aufweist, welche an eine zur zweiten Bohrung (24) der Düse (18) benachbart angeordnete zweite Anlagefläche (18b) der Düse (18) zum Ausbilden eines zweiten Dichtsitzes (30) anlegbar ist.

The invention relates to a metering valve (1) for supplying gas to a fuel cell, wherein a closure element (23) has a first abutment surface (23a) which adjoins a first abutment surface (11) adjacent to a third bore (26) of a nozzle (18). 18a) of the nozzle (18) for forming a first sealing seat (28) can be applied, and wherein the closure element (23) has a second abutment surface (23b) which adjacent to the second bore (24) of the nozzle (18) arranged second Contact surface (18b) of the nozzle (18) for forming a second sealing seat (30) can be applied.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dosierventil zum Zuführen von Gas an eine Brennstoffzelle.The invention relates to a metering valve for supplying gas to a fuel cell.

Stand der TechnikState of the art

Brennstoffzellensysteme umfassen herkömmlicherweise eine Brennstoffzelle, die einen Kathodenraum und einen von dem Kathodenraum durch eine Membran getrennten Anodenraum aufweist, weiterhin umfassend eine Anodengasquelle, eine mit der Anodengasquelle und dem Anodenraum verbundene Gaszuführung, eine mit dem Anodenraum verbundene Abluftleitung, eine Kathodengasquelle, eine mit der Kathodengasquelle und dem Kathodenraum verbundene Gaszuführung und eine mit dem Kathodenraum verbundene Abluftleitung.Fuel cell systems conventionally include a fuel cell having a cathode compartment and an anode compartment separated from the cathode compartment by a membrane, further comprising an anode gas source, a gas supply connected to the anode gas source and the anode compartment, an exhaust duct connected to the anode compartment, a cathode gas source, one with the cathode gas source and the cathode compartment connected gas supply and connected to the cathode compartment exhaust duct.

In der Gaszuführung des Anodenraums ist herkömmlicherweise ein Dosierventil angeordnet.In the gas supply of the anode chamber, a metering valve is conventionally arranged.

DE 10 2013 226 820 A1 offenbart eine Steuereinheit, welche einen Betriebszustand der Brennstoffzelle erkennt und in Abhängigkeit des Betriebsstatus das Dosierventil ansteuert, also insbesondere einen Durchflussquerschnitt bzw. einen Druck variiert. DE 10 2013 226 820 A1 discloses a control unit which detects an operating state of the fuel cell and, depending on the operating status, actuates the metering valve, ie in particular varies a flow cross section or a pressure.

Eine wesentliche Anforderung an die Weiterentwicklung des Dosierventils ist die Anhebung des Druckes vor dem Dosierventil, d.h. die erforderliche Schließfederkraft muss entsprechend erhöht werden. Mit Erhöhung der Federkraft nimmt die Belastung des Dichtsitzes zu, was an der ohnehin kritisch zu bewertenden Abdichtung zu einem erhöhten Verschleißaufkommen führt. Des Weiteren geht eine Federkrafterhöhung mit einer konstruktiven Magnetdesignänderung einher, was es zu vermeiden gilt.An essential requirement for the further development of the metering valve is the increase of the pressure upstream of the metering valve, i. the required closing spring force must be increased accordingly. As the spring force increases, the load on the sealing seat increases, which leads to increased wear on the already critically evaluated seal. Furthermore, a spring force increase is associated with a constructive change in the design of a magnetic circuit, which should be avoided.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft ein Dosierventil zum Zuführen von Gas an eine Brennstoffzelle, mit einem Grundkörper, in welchem ein Elektromagnet angeordnet ist, wobei der Grundkörper eine Sacklochbohrung aufweist, an deren geschlossenen Ende sich ein erstes Federelement abstützt, einem in der Sacklochbohrung verschiebbar gelagerten Tauchanker, welcher an einem ersten axialen Endabschnitt von dem ersten Federelement mit einer Federkraft beaufschlagt ist; und einer Düse, welche im Bereich eines offenen Endes der Sacklochbohrung mit dem Grundkörper verbunden ist, wobei der Tauchanker durch eine in der Düse ausgebildete erste Bohrung geführt und an einem zweiten axialen Endabschnitt mit einem in einem Hohlraum der Düse angeordneten Verschlusselement verbunden ist, wobei die Düse eine zweite Bohrung zum Zuführen von Gas an das Dosierventil und eine dritte Bohrung zum Abführen von Gas an die Brennstoffzelle aufweist, wobei das Verschlusselement eine erste Anlagefläche aufweist, welche an eine zur dritten Bohrung der Düse benachbart angeordnete erste Anlagefläche der Düse zum Ausbilden eines ersten Dichtsitzes anlegbar ist, und wobei das Verschlusselement eine zweite Anlagefläche aufweist, welche an eine zur zweiten Bohrung der Düse benachbart angeordnete zweite Anlagefläche der Düse zum Ausbilden eines zweiten Dichtsitzes anlegbar ist.The present invention provides a metering valve for supplying gas to a fuel cell, with a base body, in which an electromagnet is arranged, wherein the base body has a blind hole, at the closed end of a first spring element is supported, a slidably mounted in the blind hole plunger armature, which is acted upon at a first axial end portion of the first spring element with a spring force; and a nozzle which is connected to the base body in the region of an open end of the blind bore, wherein the plunger armature is guided through a first bore formed in the nozzle and connected at a second axial end portion to a closure element arranged in a cavity of the nozzle Nozzle has a second bore for supplying gas to the metering valve and a third bore for discharging gas to the fuel cell, the closure member having a first abutment surface adjacent to a third bore of the nozzle adjacent the first abutment surface of the nozzle to form a first Sealing seat can be applied, and wherein the closure element has a second contact surface, which is adjacent to a second bore of the nozzle adjacent second contact surface of the nozzle for forming a second sealing seat can be applied.

Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, auf das bestehende Ventilkonzept, also eines dessen abzudichtender Druck öffnend wirkt, aufzubauen. Der Vorteil des bestehenden Konzeptes, nämlich die Darstellung kleinster Hübe und somit kleinster Durchflusswerte bleibt somit erhalten, da die pneumatisch wirksamen Kraftänderungen einen geringeren Einfluss auf einen Öffnungshub haben. Durch Vorsehen des ersten Dichtsitzes und des zweiten Dichtsitzes des Dosierventils ist das erfindungsgemäße Dosierventil in der Lage, deutlich höhere Drücke zu bedienen, ohne dass die Federkraft und somit die Magnetkraft - was zu einem veränderten Design führen würde - erhöht wird.One idea of the present invention is to build on the existing valve concept, that is, opening a pressure to be sealed. The advantage of the existing concept, namely the representation of the smallest strokes and thus the smallest flow values is thus retained, since the pneumatically effective force changes have less of an influence on an opening stroke. By providing the first sealing seat and the second sealing seat of the metering valve, the metering valve according to the invention is able to operate significantly higher pressures without the spring force and thus the magnetic force - which would lead to a change in design - is increased.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims and from the description with reference to the figures.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass an der ersten Anlagefläche des Verschlusselements ein Dichtelement befestigt ist, welches vorzugsweise aus einem Elastomerwerkstoff ausgebildet ist, wobei die erste Anlagefläche der Düse aus Metall oder Kunststoff ausgebildet ist, wobei an der zweiten Anlagefläche der Düse ein Dichtelement befestigt ist, welches vorzugsweise aus einem Elastomerwerkstoff ausgebildet ist, und wobei die zweite Anlagefläche des Verschlusselements vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff ausgebildet ist. Somit weist das Dosierventil in vorteilhafter Weise sowohl einen ersten Dichtsitz als auch einen zweiten Dichtsitz auf, welche eine zuverlässige Abdichtung auch bei erhöhten Druckverhältnissen ermöglichen.According to a preferred embodiment, it is provided that a sealing element is attached to the first contact surface of the closure element, which is preferably formed from an elastomer material, wherein the first contact surface of the nozzle is formed of metal or plastic, wherein attached to the second contact surface of the nozzle, a sealing element is, which is preferably formed of an elastomeric material, and wherein the second bearing surface of the closure element is preferably formed of metal or plastic. Thus, the metering valve advantageously both a first sealing seat and a second sealing seat, which allow a reliable seal even at elevated pressure conditions.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zweite Bohrung der Düse und die dritte Bohrung der Düse mit dem Hohlraum der Düse fluidisch kommunizieren, wobei das Verschlusselement in einem geschlossenen Zustand des Dosierventils derart in eine in den Hohlraum der Düse eingefügt ist, dass das Dichtelement des Verschlusselements an der ersten Anlagefläche der Düse anliegt. Durch Einfügen des Verschlusselements in den Hohlraum der Düse können ein zuverlässiger Sitz und eine sichere Abdichtung ermöglicht werden. According to a further preferred embodiment, it is provided that the second bore of the nozzle and the third bore of the nozzle communicate fluidically with the cavity of the nozzle, wherein the closure element is inserted in a closed state of the metering in such a way into the cavity of the nozzle that the Sealing element of the closure element rests against the first contact surface of the nozzle. By inserting the closure element into the cavity of the nozzle, a reliable fit and a secure seal can be made possible.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zweite Bohrung der Düse zum Zuführen von Gas an das Dosierventil und die dritte Bohrung der Düse zum Abführen von Gas an die Brennstoffzelle im Wesentlichen in Radialrichtung in die Düse eingebracht sind, wobei der erste Dichtsitz die zweite Bohrung der Düse gegenüber dem Verschlusselement und dem, an einer Bodenfläche der Düse angeordneten Dichtelement der Düse abdichtet, und wobei der zweite Dichtsitz die zweite Bohrung der Düse gegenüber dem Verschlusselement und einer, benachbart zu der in den Hohlraum der Düse eingebrachten dritten Bohrung angeordneten Wandfläche des Hohlraums der Düse abdichtet. Durch das Einbringen der zweiten und dritten Bohrung der Düse jeweils in Radialrichtung der Düse kann in vorteilhafter Weise eine räumliche Trennung einer Gaszufuhr in und aus dem Ventil gewährleistet werden, wobei der erste und zweite Dichtsitz im Bereich des Hohlraums der Düse zwischen der zweiten und dritten Bohrung der Düse angeordnet sind.According to a further preferred embodiment, it is provided that the second bore of the nozzle for supplying gas to the metering valve and the third bore of the nozzle for discharging gas to the fuel cell are introduced into the nozzle substantially in the radial direction in the nozzle, wherein the first sealing seat, the second Bore of the nozzle relative to the closure element and, arranged on a bottom surface of the nozzle sealing member of the nozzle seals, and wherein the second sealing seat, the second bore of the nozzle relative to the closure element and, adjacent to the introduced into the cavity of the nozzle bore third hole of the Cavity of the nozzle seals. By introducing the second and third bores of the nozzle respectively in the radial direction of the nozzle can be advantageously ensured a spatial separation of a gas supply in and out of the valve, wherein the first and second sealing seat in the region of the cavity of the nozzle between the second and third bore the nozzle are arranged.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Hohlraum der Düse einen ersten Bereich mit einer ersten radialen Abmessung und einen zweiten Bereich mit einer zweiten radialen Abmessung aufweist, wobei der erste Bereich benachbart zu der dritten Bohrung zum Abführen von Gas an die Brennstoffzelle und der zweite Bereich benachbart zu der zweiten Bohrung zum Zuführen von Gas an das Dosierventil angeordnet ist, wobei der Tauchanker an einem ersten axialen Endabschnitt des Hohlraums der Düse in den Hohlraum der Düse eintritt. Durch die Abstufung des ersten Bereichs des Hohlraums der Düse mit einer ersten radialen Abmessung und des zweiten Bereichs des Hohlraums der Düse mit einer zweiten radialen Abmessung kann ein passgenaues Einfügen des Verschlusselements in einen jeweiligen Bereich des Hohlraums der Düse ermöglicht werden.According to a further preferred development, it is provided that the cavity of the nozzle has a first region with a first radial dimension and a second region with a second radial dimension, wherein the first region adjacent to the third bore for discharging gas to the fuel cell and the second region adjacent to the second bore for supplying gas to the metering valve is arranged, wherein the plunger anchor enters the cavity of the nozzle at a first axial end portion of the cavity of the nozzle. By grading the first portion of the cavity of the nozzle having a first radial dimension and the second portion of the cavity of the nozzle having a second radial dimension, a snug fit of the closure member into a respective region of the cavity of the nozzle can be enabled.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der zweite Bereich des Hohlraums der Düse an einem zweiten axialen Endabschnitt des Hohlraums der Düse angeordnet ist, wobei die radiale Abmessung des ersten Bereichs des Hohlraums der Düse größer als die radiale Abmessung des zweiten Bereichs des Hohlraums der Düse ist, und wobei der erste Bereich des Hohlraums der Düse und der zweite Bereich des Hohlraums der Düse konzentrisch zu einer Mittellängsachse des Dosierventils angeordnet sind. Durch die größere Ausbildung der radialen Abmessung des ersten Bereichs des Hohlraums als die radiale Abmessung des zweiten Bereichs des Hohlraums der Düse kann das Verschlusselement passgenau in den zweiten Bereich des Hohlraums der Düse eingefügt werden.According to a further preferred embodiment, it is provided that the second region of the cavity of the nozzle is arranged at a second axial end portion of the cavity of the nozzle, wherein the radial dimension of the first region of the cavity of the nozzle is greater than the radial dimension of the second region of the cavity The nozzle is, and wherein the first region of the cavity of the nozzle and the second region of the cavity of the nozzle are arranged concentrically to a central longitudinal axis of the metering valve. By making the radial dimension of the first region of the cavity larger than the radial dimension of the second region of the cavity of the nozzle, the closure member can be fitted snugly into the second region of the cavity of the nozzle.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verschlusselement einen ersten Abschnitt mit einer ersten radialen Abmessung aufweist, welcher in dem ersten Bereich des Hohlraums der Düse angeordnet ist, wobei das Verschlusselement einen zweiten Abschnitt mit einer zweiten radialen Abmessung aufweist, welche in dem zweiten Bereich des Hohlraums der Düse angeordnet ist, und wobei die erste radiale Abmessung größer als die zweite radiale Abmessung ausgebildet ist. Aufgrund der Dimensionierung der ersten radialen Abmessung des Verschlusselements analog zu der radialen Abmessung des ersten Bereichs des Hohlraums und der zweiten radialen Abmessung des Verschlusselements analog zu der radialen Abmessung des zweiten Bereichs des Hohlraums kann in vorteilhafter Weise eine Abmessung des Verschlusselements zu der Abmessung des Hohlraums angepasst werden.According to a further preferred development, it is provided that the closure element has a first portion with a first radial dimension, which is arranged in the first region of the cavity of the nozzle, wherein the closure element has a second portion with a second radial dimension, which in the second Is arranged portion of the cavity of the nozzle, and wherein the first radial dimension is greater than the second radial dimension formed. Due to the dimensioning of the first radial dimension of the closure element analogous to the radial dimension of the first region of the cavity and the second radial dimension of the closure element analogous to the radial dimension of the second region of the cavity, a dimension of the closure element can be advantageously adapted to the dimension of the cavity become.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verschlusselement im Bereich des zweiten Abschnitts zumindest abschnittsweise eine erste Bohrung, vorzugsweise eine Sacklochbohrung, aufweist, deren offenes Ende benachbart zu der ersten Anlagefläche der Düse angeordnet ist, wobei das Verschlusselement zumindest eine zweite Bohrung aufweist, welche sich von einem geschlossenen Ende der ersten Bohrung des Verschlusselements zu dem ersten Bereich des Hohlraums der Düse erstreckt. Somit kann in geöffnetem Zustand des Dosierventils das Gas aus der zweiten Bohrung der Düse durch das Verschlusselement in die dritte Bohrung der Düse abgeleitet werden.According to a further preferred development, it is provided that the closure element at least in sections in the region of the second section has a first bore, preferably a blind bore, whose open end is arranged adjacent to the first contact surface of the nozzle, wherein the closure element has at least one second bore, which extends from a closed end of the first bore of the closure member to the first region of the cavity of the nozzle. Thus, in the opened state of the metering valve, the gas can be discharged from the second bore of the nozzle through the closure element into the third bore of the nozzle.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in einem geöffneten Zustand des Dosierventils der Elektromagnet bestromt und der Tauchanker durch die von dem Elektromagnet bewirkte Magnetkraft gegen die Federkraft des ersten Federelements bewegbar ist, wobei das an der ersten Anlagefläche des Verschlusselements befestigte Dichtelement von der ersten Anlagefläche der Düse in Axialrichtung der Düse beabstandet ist, und wobei das an der zweiten Anlagefläche der Düse befestigte Dichtelement von der zweiten Anlagefläche des Verschlusselements in Axialrichtung der Düse beabstandet ist. Durch Öffnen der jeweiligen Dichtsitze kann somit ein definiertes Gasvolumen durch das Ventil strömen.According to a further preferred embodiment, it is provided that in an open state of the metering valve, the electromagnet is energized and the plunger is movable by the force caused by the solenoid magnetic force against the spring force of the first spring element, wherein the attached to the first contact surface of the closure element sealing element of the first Placed contact surface of the nozzle in the axial direction of the nozzle, and wherein the attached to the second bearing surface of the nozzle sealing element is spaced from the second bearing surface of the closure element in the axial direction of the nozzle. By opening the respective sealing seats can thus flow a defined volume of gas through the valve.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Abstand zwischen einer dem ersten axialen Endabschnitt des Hohlraums der Düse zugewandten Fläche des Dichtelements der Düse und einer dem ersten axialen Endabschnitt des Hohlraums der Düse zugewandten Fläche des Dichtelements des Verschlusselements einem Abstand zwischen einer dem zweiten axialen Endabschnitt des Hohlraums der Düse zugewandten Fläche des Dichtelements der Düse und einer dem zweiten axialen Endabschnitt des Hohlraums der Düse zugewandten Fläche des Dichtelements des Verschlusselements entspricht. Somit können der erste Dichtsitz und der zweite Dichtsitz aufgrund der effektiv gleichen Abmessungen der Dichtelemente des ersten Dichtsitzes und des zweiten Dichtsitzes in zuverlässiger Weise geöffnet und geschlossen werden.According to a further preferred refinement, it is provided that a distance between a surface of the sealing element of the nozzle facing the first axial end section of the cavity of the nozzle and that of the first axial end section of the cavity Nozzle-facing surface of the sealing element of the closure element corresponds to a distance between the second axial end portion of the cavity of the nozzle facing surface of the sealing element of the nozzle and the second axial end portion of the cavity of the nozzle facing surface of the sealing element of the closure element. Thus, the first seal seat and the second seal seat can be reliably opened and closed due to the effectively same dimensions of the seal members of the first seal seat and the second seal seat.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine radiale Wandfläche des zweiten Abschnitts des Verschlusselements und eine radiale Wandfläche des zweiten Bereichs des Hohlraums der Düse eine Spielpassung aufweisen. Somit ist das Verschlusselement entlang der radialen Wandfläche des zweiten Bereichs des Hohlraums bei einer Auf- und Abbewegung des Verschlusselements in dem Hohlraum führbar, ohne dass es zu einem Verkanten kommt.According to a further preferred development it is provided that a radial wall surface of the second portion of the closure element and a radial wall surface of the second region of the cavity of the nozzle have a clearance fit. Thus, the closure element along the radial wall surface of the second region of the cavity during an up and down movement of the closure element in the cavity can be guided, without causing tilting.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der zweite axiale Endabschnitt des Tauchankers in eine dritte Bohrung des Verschlusselements eingepresst ist oder an einer Oberfläche des Verschlusselements anliegt. Somit kann eine Befestigung des Tauchankers am Verschlusselement in vorteilhafter Weise an jeweilige bauliche Anforderungen des Dosierventils angepasst werden.According to a further preferred development it is provided that the second axial end portion of the plunger armature is pressed into a third bore of the closure element or abuts against a surface of the closure element. Thus, an attachment of the plunger anchor on the closure element can be adapted in an advantageous manner to respective structural requirements of the metering valve.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in der ersten Bohrung des Verschlusselements ein zweites Federelement angeordnet ist, welches sich an dem Dichtelement des Verschlusselements abstützt und das Verschlusselement mit einer Federkraft beaufschlagt. Somit kann bei Befestigung des Tauchankers durch Anlage an der Oberfläche des Verschlusselements ein zuverlässiges Öffnen bzw. Rückstellen des Verschlusselements erfolgen.According to a further preferred embodiment it is provided that in the first bore of the closure element, a second spring element is arranged, which is supported on the sealing element of the closure element and acts on the closure element with a spring force. Thus, upon attachment of the plunger anchor by abutment on the surface of the closure element, a reliable opening or resetting of the closure element can take place.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.The described embodiments and developments can be combined with each other as desired.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments.

Figurenlistelist of figures

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The illustrated elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.

Es zeigen:

1 eine Querschnittsansicht eines Dosierventils zum Zuführen von Gas an eine Brennstoffzelle in einem geschlossenen Zustand gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht des Dosierventils zum Zuführen von Gas an die Brennstoffzelle in einem geöffneten Zustand gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Querschnittsansicht des Dosierventils zum Zuführen von Gas an die Brennstoffzelle in einem geschlossenen Zustand gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
4 eine Querschnittsansicht des Dosierventils zum Zuführen von Gas an die Brennstoffzelle in einem geschlossenen Zustand gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Show it:

1 a cross-sectional view of a metering valve for supplying gas to a fuel cell in a closed state according to a preferred embodiment of the invention;
2 a cross-sectional view of the metering valve for supplying gas to the fuel cell in an open state according to the preferred embodiment of the invention;
3 a cross-sectional view of the metering valve for supplying gas to the fuel cell in a closed state according to another preferred embodiment of the invention; and
4 a cross-sectional view of the metering valve for supplying gas to the fuel cell in a closed state according to another preferred embodiment of the invention.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures of the drawings, like reference characters designate like or functionally identical elements, components or components unless otherwise indicated.

1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Dosierventils zum Zuführen von Gas an eine Brennstoffzelle in einem geschlossenen Zustand gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a cross-sectional view of a metering valve for supplying gas to a fuel cell in a closed state according to a preferred embodiment of the invention.

Das Dosierventil 1 zum Zuführen von Gas an eine Brennstoffzelle weist einen Grundkörper 10 auf. In dem Grundkörper 10 ist ein Elektromagnet 12 angeordnet. Der Grundkörper 10 weist eine Sacklochbohrung 14 auf, an deren geschlossenen Ende 14a sich ein erstes Federelement 15 abstützt. Das Dosierventil 1 weist des Weiteren einen in der Sacklochbohrung 14 verschiebbar gelagerten Tauchanker 16 auf. Der Tauchanker 16 ist an einem ersten axialen Endabschnitt 16a von dem ersten Federelement 15 mit einer Federkraft F1 beaufsch lagt.The metering valve 1 for supplying gas to a fuel cell has a main body 10 on. In the main body 10 is an electromagnet 12 arranged. The main body 10 has a blind hole 14 on, at the closed end 14a a first spring element 15 supported. The metering valve 1 furthermore has one in the blind hole 14 slidably mounted plunger anchor 16 on. The plunger anchor 16 is at a first axial end portion 16a from the first spring element 15 with a spring force F1 beaufsch lays.

Das Dosierventil 1 weist ferner eine Düse 18 auf, welche im Bereich eines offenen Endes 14b der Sacklochbohrung 14 mit dem Grundkörper 10 verbunden ist. Der Tauchanker 16 ist durch eine in der Düse 18 ausgebildete erste Bohrung 20 geführt. Ferner ist der Tauchanker 16 an einem zweiten axialen Endabschnitt 16b mit einem in einem Hohlraum 22 der Düse 18 angeordneten Verschlusselement 23 verbunden. Die Düse 18 weist eine zweite Bohrung 24 zum Zuführen von Gas an das Dosierventil 1 und eine dritte Bohrung 26 zum Abführen von Gas an die Brennstoffzelle auf.The metering valve 1 also has a nozzle 18 which is in the area of an open end 14b the blind hole 14 with the main body 10 connected is. The plunger anchor 16 is through one in the nozzle 18 trained first hole 20 guided. Furthermore, the plunger anchor 16 at a second axial end portion 16b with one in a cavity 22 the nozzle 18 arranged closure element 23 connected. The nozzle 18 has a second hole 24 for supplying gas to the metering valve 1 and a third hole 26 for discharging gas to the fuel cell.

Das Verschlusselement 23 weist eine erste Anlagefläche 23a auf. Die erste Anlagefläche 23a ist an eine zur dritten Bohrung 26 der Düse 18 benachbart angeordnete erste Anlagefläche 18a der Düse 18 zum Ausbilden eines ersten Dichtsitzes 28 anlegbar. Das Verschlusselement 23 weist ferner eine zweite Anlagefläche 23b. Die zweite Anlagefläche 23b ist an eine zur zweiten Bohrung 24 der Düse 18 benachbart angeordnete zweite Anlagefläche 18b der Düse 18 zum Ausbilden eines zweiten Dichtsitzes 30 anlegbar.The closure element 23 has a first contact surface 23a on. The first contact surface 23a is on to the third hole 26 the nozzle 18 adjacently arranged first contact surface 18a the nozzle 18 for forming a first sealing seat 28 applied. The closure element 23 also has a second contact surface 23b , The second contact surface 23b is at one to the second hole 24 the nozzle 18 adjacently arranged second contact surface 18b the nozzle 18 for forming a second sealing seat 30 applied.

An der ersten Anlagefläche 23a des Verschlusselements 23 ist ein Dichtelement 32 befestigt. Das Dichtelement 32 ist vorzugsweise aus einem Elastomerwerkstoff ausgebildet.At the first contact surface 23a the closure element 23 is a sealing element 32 attached. The sealing element 32 is preferably formed of an elastomeric material.

Die erste Anlagefläche 18a der Düse 18 ist vorzugsweise aus Metall ausgebildet. Alternativ kann die erste Anlagefläche 18a der Düse 18 beispielsweise aus Kunststoff ausgebildet sein.The first contact surface 18a the nozzle 18 is preferably formed of metal. Alternatively, the first contact surface 18a the nozzle 18 be formed for example of plastic.

An der zweiten Anlagefläche 18b der Düse 18 ist ein Dichtelement 34 befestigt. Das Dichtelement 34 ist vorzugsweise aus einem Elastomerwerkstoff ausgebildet.At the second contact surface 18b the nozzle 18 is a sealing element 34 attached. The sealing element 34 is preferably formed of an elastomeric material.

Die zweite Anlagefläche 23b des Verschlusselements 23 ist vorzugsweise aus Metall ausgebildet. Alternativ kann die zweite Anlagefläche 23b des Verschlusselements 23 beispielsweise aus Kunststoff ausgebildet sein. Die zweite Bohrung 24 der Düse 18 und die dritte Bohrung 26 der Düse 18 kommunizieren fluidisch mit dem Hohlraum 22 der Düse 18. Das Verschlusselement 23 ist in einem in 1 gezeigten geschlossenen Zustand des Dosierventils 1 derart in den Hohlraum 22 der Düse 18 eingefügt, dass die erste Anlagefläche 23a des Verschlusselements 23 an dem Dichtelement 32 des Verschlusselements 23 anliegt und das Dichtelement 34 der Düse 18 an der zweiten Anlagefläche 18b der Düse 18 anliegt. Die zweite Bohrung 24 der Düse 18 zum Zuführen von Gas an das Dosierventil 1 und die dritte Bohrung 26 der Düse 18 zum Abführen von Gas an die Brennstoffzelle sind im Wesentlichen in Radialrichtung R in die Düse 18 eingebracht. Der erste Dichtsitz 28 dichtet die zweite Bohrung 24 der Düse 18 gegenüber dem Verschlusselement 23 und dem, an einer Bodenfläche 18c der Düse 18 angeordneten Dichtelement 32 des Verschlusselements 23 ab. Der zweite Dichtsitz 30 dichtet die zweite Bohrung 24 der Düse 18 gegenüber dem Verschlusselement 23 und einer, benachbart zu der in den Hohlraum 22 der Düse 18 eingebrachten dritten Bohrung 26 angeordneten Wandfläche 22a des Hohlraums 22 der Düse 18 ab.The second contact surface 23b the closure element 23 is preferably formed of metal. Alternatively, the second contact surface 23b the closure element 23 be formed for example of plastic. The second hole 24 the nozzle 18 and the third hole 26 the nozzle 18 communicate fluidically with the cavity 22 the nozzle 18 , The closure element 23 is in an in 1 shown closed state of the metering valve 1 such in the cavity 22 the nozzle 18 Inserted that first contact surface 23a the closure element 23 on the sealing element 32 the closure element 23 abuts and the sealing element 34 the nozzle 18 at the second contact surface 18b the nozzle 18 is applied. The second hole 24 the nozzle 18 for supplying gas to the metering valve 1 and the third hole 26 the nozzle 18 for discharging gas to the fuel cell are substantially in the radial direction R in the nozzle 18 brought in. The first sealing seat 28 seals the second hole 24 the nozzle 18 opposite the closure element 23 and that, on a floor surface 18c the nozzle 18 arranged sealing element 32 the closure element 23 from. The second sealing seat 30 seals the second hole 24 the nozzle 18 opposite the closure element 23 and one adjacent to the one in the cavity 22 the nozzle 18 introduced third hole 26 arranged wall surface 22a of the cavity 22 the nozzle 18 from.

Der Hohlraum 22 der Düse 18 weist einen ersten Bereich 22b mit einer ersten radialen Abmessung R1 und einen zweiten Bereich 22c mit einer zweiten radialen Abmessung R2 auf. Der erste Bereich 22b ist benachbart zu der dritten Bohrung 26 zum Abführen von Gas an die Brennstoffzelle angeordnet. Der zweite Bereich 22c ist benachbart zu der zweiten Bohrung 24 zum Zuführen von Gas an das Dosierventil 1 angeordnet.The cavity 22 the nozzle 18 has a first area 22b with a first radial dimension R1 and a second area 22c with a second radial dimension R2 on. The first area 22b is adjacent to the third hole 26 arranged for discharging gas to the fuel cell. The second area 22c is adjacent to the second bore 24 for supplying gas to the metering valve 1 arranged.

Der Tauchanker 16 tritt an einem ersten axialen Endabschnitt 22d des Hohlraums 22 der Düse 18 in den Hohlraum 22 der Düse 18 ein.The plunger anchor 16 occurs at a first axial end portion 22d of the cavity 22 the nozzle 18 in the cavity 22 the nozzle 18 one.

Der zweite Bereich 22c des Hohlraums 22 der Düse 18 ist an einem zweiten axialen Endabschnitt 22e des Hohlraums 22 der Düse 18 angeordnet. Die radiale Abmessung R1 des ersten Bereichs 22b des Hohlraums 22 der Düse 18 ist vorzugsweise größer als die radiale Abmessung R2 des zweiten Bereichs 22c des Hohlraums 22 der Düse 18 ausgebildet. Alternativ kann beispielsweise die radiale Abmessung des ersten Bereichs 22b des Hohlraums 22 der Düse 18 kleiner als die radiale Abmessung des zweiten Bereichs 22c des Hohlraums 22 der Düse 18 ausgebildet sein. Der erste Bereich 22b des Hohlraums 22 der Düse 18 und der zweite Bereich 22c des Hohlraums 22 der Düse 18 sind konzentrisch zu einer Mittellängsachse M des Dosierventils 1 angeordnet.The second area 22c of the cavity 22 the nozzle 18 is at a second axial end portion 22e of the cavity 22 the nozzle 18 arranged. The radial dimension R1 of the first area 22b of the cavity 22 the nozzle 18 is preferably larger than the radial dimension R2 of the second area 22c of the cavity 22 the nozzle 18 educated. Alternatively, for example, the radial dimension of the first area 22b of the cavity 22 the nozzle 18 smaller than the radial dimension of the second area 22c of the cavity 22 the nozzle 18 be educated. The first area 22b of the cavity 22 the nozzle 18 and the second area 22c of the cavity 22 the nozzle 18 are concentric to a central longitudinal axis M of the metering valve 1 arranged.

Das Verschlusselement 23 weist einen ersten Abschnitt 23c mit einer ersten radialen Abmessung R3 auf. Der erste Abschnitt 23c des Verschlusselements 23 ist in dem ersten Bereich 22b des Hohlraums 22 der Düse 18 angeordnet. Das Verschlusselement 23 weist einen zweiten Abschnitt 23d mit einer zweiten radialen Abmessung R4 auf. Der zweite Abschnitt 23d des Verschlusselements 23 ist in dem zweiten Bereich 22c des Hohlraums 22 der Düse 18 angeordnet. Die erste radiale Abmessung R3 ist größer als die zweite radiale Abmessung R4 ausgebildet.The closure element 23 has a first section 23c with a first radial dimension R3 on. The first paragraph 23c the closure element 23 is in the first area 22b of the cavity 22 the nozzle 18 arranged. The closure element 23 has a second section 23d with a second radial dimension R4 on. The second section 23d the closure element 23 is in the second area 22c of the cavity 22 the nozzle 18 arranged. The first radial dimension R3 is greater than the second radial dimension R4 educated.

Das Verschlusselement 23 weist im Bereich des zweiten Abschnitts 23d zumindest abschnittsweise eine erste Bohrung 38 auf. Die erste Bohrung 38 ist vorzugsweise als Sacklochbohrung ausgeführt. Ein offenes Ende 38a der ersten Bohrung 38 ist benachbart zu der ersten Anlagefläche 18a der Düse 18 angeordnet. Das Verschlusselement 23 weist gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwei zweite Bohrungen 40a, 40b auf, die zu der Mittellängsachse M des Dosierventils 1 in einem vorgegebenen Winkel angestellt sind. Die zweiten Bohrungen 40a, 40b erstrecken sich von einem geschlossenen 38b der ersten Bohrung 38 des Verschlusselements 23 zu dem ersten Bereich 22b des Hohlraums 22 der Düse 18.The closure element 23 points in the area of the second section 23d at least in sections, a first hole 38 on. The first hole 38 is preferably designed as a blind hole. An open end 38a the first hole 38 is adjacent to the first contact surface 18a the nozzle 18 arranged. The closure element 23 has according to the present embodiment, two second holes 40a . 40b on, to the central longitudinal axis M of the metering valve 1 are employed at a predetermined angle. The second holes 40a . 40b extend from a closed 38b of the first bore 38 the closure element 23 to the first area 22b of the cavity 22 the nozzle 18 ,

In einem (in 1 nicht gezeigten) geöffneten Zustand des Dosierventils 1 wird der Elektromagnet 12 bestromt und der Tauchanker 16 durch die von dem Elektromagnet 12 bewirkte Magnetkraft F2 gegen die Federkraft F1 des ersten Federelements 15 bewegt und anschließend in der geöffneten Stellung gehalten.In one (in 1 not shown) opened state of the metering valve 1 will the electromagnet 12 energized and the plunger anchor 16 through the from the electromagnet 12 caused magnetic force F2 against the spring force F1 of the first spring element 15 moved and then held in the open position.

Das an der ersten Anlagefläche 23a des Verschlusselements 23 befestigte Dichtelement 32 ist sodann von der ersten Anlagefläche 18a der Düse 18 in Axialrichtung A der Düse 18 beabstandet.That at the first contact surface 23a the closure element 23 fastened sealing element 32 is then from the first contact surface 18a the nozzle 18 in the axial direction A the nozzle 18 spaced.

Des Weiteren ist das an der zweiten Anlagefläche 18b der Düse 18 befestigte Dichtelement 34 von der zweiten Anlagefläche 23b des Verschlusselements 23 in Axialrichtung A der Düse 18 beabstandet.Furthermore, this is on the second contact surface 18b the nozzle 18 fastened sealing element 34 from the second contact surface 23b the closure element 23 in the axial direction A the nozzle 18 spaced.

Ein Abstand A1 zwischen einer dem ersten axialen Endabschnitt 22d des Hohlraums 22 der Düse 18 zugewandten Fläche 34a des Dichtelements 34 der Düse 18 und einer dem ersten axialen Endabschnitt 22d des Hohlraums 22 der Düse 18 zugewandten Fläche 32a des Dichtelements 32 des Verschlusselements 23 entspricht einem Abstand A2 zwischen einer dem zweiten axialen Endabschnitt 22e des Hohlraums 22 der Düse 18 zugewandten Fläche 34d des Dichtelements 34 der Düse 18 und einer dem zweiten axialen Endabschnitt 22e des Hohlraums 22 der Düse 18 zugewandten Fläche 32b des Dichtelements 32 des Verschlusselements 23.A distance A1 between a first axial end portion 22d of the cavity 22 the nozzle 18 facing surface 34a of the sealing element 34 the nozzle 18 and a first axial end portion 22d of the cavity 22 the nozzle 18 facing surface 32a of the sealing element 32 the closure element 23 equals a distance A2 between a second axial end portion 22e of the cavity 22 the nozzle 18 facing surface 34d of the sealing element 34 the nozzle 18 and a second axial end portion 22e of the cavity 22 the nozzle 18 facing surface 32b of the sealing element 32 the closure element 23 ,

Der erste Dichtsitz 28 und der zweite Dichtsitz 30 sind durch Beaufschlagen des Verschlusselements 23 mit einer Axialkraft schließbar, welche Axialkraft durch Federkraftbeaufschlagung des mit dem Verschlusselement 23 verbundenen Tauchankers 16 erzeugbar ist, und wobei der erste Dichtsitz 28 und der zweite Dichtsitz 30 durch Beaufschlagen des Verschlusselements 23 mit einer Axialkraft öffenbar sind, welche durch Bestromen des Elektromagnets 12, welcher den Tauchanker 16 durch Anwenden einer Magnetkraft F2 entgegen der Federkraft F1 des ersten Federelements 15 bewegt, erzeugbar ist.The first sealing seat 28 and the second sealing seat 30 are by applying the closure element 23 can be closed with an axial force, which axial force by Federkraftbeaufschlagung with the closure element 23 connected immersion anchor 16 is producible, and wherein the first sealing seat 28 and the second sealing seat 30 by applying the closure element 23 can be opened with an axial force, which by energizing the electromagnet 12 , which the plunger anchor 16 by applying a magnetic force F2 against the spring force F1 of the first spring element 15 moved, can be generated.

2 zeigt eine Querschnittsansicht des Dosierventils zum Zuführen von Gas an die Brennstoffzelle in einem geöffneten Zustand gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Eine radiale Wandfläche 23e des zweiten Abschnitts 23d des Verschlusselements 23 und eine radiale Wandfläche 22f des zweiten Bereichs 22c des Hohlraums 22 der Düse 18 weisen eine Spielpassung auf. Der zweite axiale Endabschnitt 16b des Tauchankers 16 ist in eine dritte Bohrung 42 des Verschlusselements 23 eingepresst. 2 shows a cross-sectional view of the metering valve for supplying gas to the fuel cell in an open state according to the preferred embodiment of the invention. A radial wall surface 23e of the second section 23d the closure element 23 and a radial wall surface 22f of the second area 22c of the cavity 22 the nozzle 18 have a clearance fit. The second axial end portion 16b of the plunger anchor 16 is in a third hole 42 the closure element 23 pressed.

3 zeigt eine Querschnittsansicht des Dosierventils zum Zuführen von Gas an die Brennstoffzelle in einem geschlossenen Zustand gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Der zweite axiale Endabschnitt 16b des Tauchankers 16 liegt in der vorliegenden Ausführungsform an einer Oberfläche 23f des Verschlusselements 23 an. In der ersten Bohrung 38 des Verschlusselements 23 ist ein zweites Federelement 44 angeordnet. Das zweite Federelement 44 stützt sich an dem Dichtelement 34 der Düse 18 ab. Das zweite Federelement 44 beaufschlagt die Düse 18 mit einer Federkraft F3. 3 shows a cross-sectional view of the metering valve for supplying gas to the fuel cell in a closed state according to another preferred embodiment of the invention. The second axial end portion 16b of the plunger anchor 16 lies in the present embodiment on a surface 23f the closure element 23 at. In the first hole 38 the closure element 23 is a second spring element 44 arranged. The second spring element 44 is supported on the sealing element 34 the nozzle 18 from. The second spring element 44 acts on the nozzle 18 with a spring force F3 ,

Das Verschlusselement 23 weist gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwei Bohrungen 140a, 140b auf, die zu der Mittellängsachse M des Dosierventils 1 senkrecht angeordnet sind. Die zweiten Bohrungen 140a, 140b kommunizieren zwischen der ersten Bohrung 38 und dem Hohlraum 22 der Düse 18. Die Bohrung 38 des Verschlusselements 23 ist als Stufenbohrung ausgebildet.The closure element 23 has two holes according to the present embodiment 140a . 140b on, to the central longitudinal axis M of the metering valve 1 are arranged vertically. The second holes 140a . 140b communicate between the first hole 38 and the cavity 22 the nozzle 18 , The hole 38 the closure element 23 is designed as a stepped bore.

4 zeigt eine Querschnittsansicht des Dosierventils zum Zuführen von Gas an die Brennstoffzelle in einem geschlossenen Zustand gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In der in 4 gezeigten Ausführungsform ist eine nachträgliche Angleichung eines Abstandsmaßes A2 an das Abstandsmaß A1 vorgesehen. Im Zentrum der Düse 18 ist an dem zweiten axialen Endabschnitt 22e des Hohlraums 22 der Düse 18 benachbart zu dem Dichtelement 34 eine Scheibe 46 angeordnet bzw. in eine Öffnung 48 der Düse 18 eingeführt. Die Scheibe 46 wird so weit eingeführt, bis das Dichtelement 34 das bereits vormontierte Verschlusselement 23 kontaktiert. In dieser Position wird nun die Scheibe 46 mit der Düse 18 gasdicht verschweißt. Alternativ kann eine geometrische Ausbildung der Öffnung 48 sowie der Scheibe 46 derart aufeinander abgestimmt werden, dass eine Presspassung zwischen der Scheibe 46 und der Öffnung 48 darstellbar ist. 4 shows a cross-sectional view of the metering valve for supplying gas to the fuel cell in a closed state according to another preferred embodiment of the invention. In the in 4 embodiment shown is a subsequent approximation of a distance measure A2 to the distance measure A1 intended. In the center of the nozzle 18 is at the second axial end portion 22e of the cavity 22 the nozzle 18 adjacent to the sealing element 34 a disk 46 arranged or in an opening 48 the nozzle 18 introduced. The disc 46 will be introduced until the sealing element 34 the already pre-assembled closure element 23 contacted. In this position is now the disc 46 with the nozzle 18 gas-tight welded. Alternatively, a geometric configuration of the opening 48 as well as the disc 46 be matched to one another such that a press fit between the disc 46 and the opening 48 is representable.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto but is modifiable in a variety of ways. In particular, the invention can be varied or modified in many ways without deviating from the gist of the invention.

Beispielsweise kann eine Form, Abmessung und/oder Beschaffenheit der Komponenten des Dosierventils entsprechend jeweiliger baulicher bzw. konstruktiver Anforderungen abgeändert werden. Des Weiteren kann eine Durchflussrichtung des Gases gegenüber den beschriebenen Ausführungsformen invertiert werden, so dass Gas über die zweite Bohrung der Düse zuführbar und über die dritte Bohrung der Düse an die Brennstoffzelle abführbar ist.For example, a shape, size and / or nature of the components of the metering valve can be modified according to respective structural or constructive requirements. Furthermore, a flow direction of the gas can be inverted compared to the described embodiments, so that gas can be supplied via the second bore of the nozzle and can be discharged via the third bore of the nozzle to the fuel cell.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013226820 A1 [0004]

Claims

Dosing valve (1) for supplying gas to a fuel cell, with a base body (10), in which an electromagnet (12) is arranged, wherein the base body (10) has a blind hole (14), at its closed end (14a) itself a first spring element (15) is supported; a plunger armature (16), which is displaceably mounted in the blind bore (14) and which is acted upon by a spring force (F1) at a first axial end section (16a) of the first spring element (15); and a nozzle (18) which is connected to the base body (10) in the region of an open end (14b) of the blind bore (14), wherein the plunger armature (16) is formed by a first bore (20) formed in the nozzle (18). guided and at a second axial end portion (16b) with a in a cavity (22) of the nozzle (18) arranged closure element (23) is connected, wherein the nozzle (18) has a second bore (24) for supplying gas to the metering valve (1) and a third bore (26) for discharging gas to the fuel cell, the closure member (23) having a first abutment surface (23a) adjacent to the third bore (26) of the nozzle (18) Bearing surface (18 a) of the nozzle (18) for forming a first sealing seat (28) can be applied, characterized in that the closure element (23) has a second abutment surface (23 b) which at one of the second bore (24) of the nozzle (18 ) adjacently arranged second contact surface (18b) of the nozzle (18) for forming a second sealing seat (30) can be applied.

Dosing valve after Claim 1 , characterized in that on the first abutment surface (23a) of the closure element (23) a sealing element (32) is fixed, which is preferably formed of an elastomer material, wherein the first abutment surface (18a) of the nozzle (18) formed of metal or plastic is, wherein on the second bearing surface (18c) of the nozzle (18) a sealing element (34) is fixed, which is preferably formed of an elastomeric material, and wherein the second abutment surface (23b) of the closure element (23) is preferably formed of metal or plastic is.

Dosing valve after Claim 2 , characterized in that the second bore (24) of the nozzle (18) and the third bore (26) of the nozzle (18) communicate fluidically with the cavity (22) of the nozzle (18), the closure member (23) in one closed state of the metering valve (1) in such a way in the cavity (22) of the nozzle (18) is inserted, that the sealing element (32) of the closure element (23) on the first contact surface (18a) of the nozzle (18).

Dosing valve according to one of the preceding claims, characterized in that the second bore (24) of the nozzle (18) for supplying gas to the metering valve (1) and the third bore (26) of the nozzle (18) for discharging gas to the The first sealing seat (28), the second bore (24) of the nozzle (18) relative to the closure element (23) and, on a bottom surface (18c) are introduced substantially in the radial direction (R) in the nozzle (18). the second nozzle seat (30) seals the second bore (24) of the nozzle (18) with respect to the closure element (23) and one adjacent to the one in the Cavity (22) of the nozzle (18) introduced third bore (26) arranged wall surface (22 a) of the cavity (22) of the nozzle (18) seals.

Dosing valve according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity (22) of the nozzle (18) has a first area (22b) with a first radial dimension (R1) and a second area (22c) with a second radial dimension (R2). wherein the first region (22b) adjacent to the third bore (26) for discharging gas to the fuel cell and the second region (22c) adjacent to the second bore (24) for supplying gas to the metering valve (1) wherein the plunger armature (16) enters the cavity (22) of the nozzle (18) at a first axial end portion (22d) of the cavity (22) of the nozzle (18).

Dosing valve after Claim 5 characterized in that the second portion (22c) of the cavity (22) of the nozzle (18) is located at a second axial end portion (22e) of the cavity (22) of the nozzle (18), the radial dimension (R1) of the nozzle (18) first region (22b) of the cavity (22) of the nozzle (18) is greater than the radial dimension (R2) of the second region (22c) of the cavity (22) of the nozzle (18), and wherein the first region (22b) of the Cavity (22) of the nozzle (18) and the second region (22c) of the cavity (22) of the nozzle (18) are arranged concentrically to a central longitudinal axis (M) of the metering valve (1).

Dosing valve after Claim 6 characterized in that the closure member (23) has a first portion (23c) with a first radial dimension (R3) disposed in the first region (22b) of the cavity (22) of the nozzle (18), the closure member (23) has a second portion (23d) with a second radial dimension (R4) disposed in the second region (22c) of the cavity (22) of the nozzle (18), and wherein the first radial dimension (R3) is larger as the second radial dimension (R4) is formed.

Dosing valve after Claim 7 , characterized in that the closure element (23) in At least partially a first bore (38), preferably a blind hole, whose open end (38a) adjacent to the first abutment surface (18a) of the nozzle (18) is arranged, wherein the closure element (23) at least one second bore (40a, 40b; 140a, 140b) extending from a closed end (38b) of the first bore (38) of the closure member (23) to the first portion (22b) of the cavity (22) of the nozzle (40). 18).

Dosing valve according to one of Claims 2 to 8th , characterized in that in an opened state of the metering valve (1) the electromagnet (12) energized and the plunger armature (16) by the solenoid (12) caused magnetic force (F2) against the spring force (F1) of the first spring element (15 ), wherein the sealing element (32) attached to the first abutment surface (23a) of the closure element (23) is spaced from the first abutment surface (18a) of the nozzle (18) in the axial direction (A) of the nozzle (18), and the sealing element (34) attached to the second abutment surface (18b) of the nozzle (18) is spaced from the second abutment surface (23b) of the closure element (23) in the axial direction (A) of the nozzle (18).

Dosing valve according to one of Claims 2 to 9 characterized in that a distance (A1) between a surface (34a) of the sealing element (34) of the nozzle (18) facing the first axial end portion (22d) of the cavity (22) of the nozzle (18) and a first axial end portion (22d) of the cavity (22) of the nozzle (18) facing surface (32a) of the sealing element (32) of the closure element (23) a distance (A2) between a second axial end portion (22e) of the cavity (22) of the nozzle ( 18) facing surface (34b) of the sealing element (34) of the nozzle (18) and a second axial end portion (22e) of the cavity (22) of the nozzle (18) facing surface (32b) of the sealing element (32) of the closure element (23 ) corresponds.

Dosing valve according to one of Claims 7 to 10 characterized in that a radial wall surface (23e) of the second portion (23d) of the closure member (23) and a radial wall surface (22f) of the second portion (22c) of the cavity (22) of the nozzle (18) have a clearance fit.

Dosing valve according to one of the preceding claims, characterized in that the second axial end portion (16b) of the plunger armature (16) is pressed into a third bore (42) of the closure element (23) or abuts a surface (23f) of the closure element (23) ,

Dosing valve according to one of Claims 8 to 12 , characterized in that in the first bore (38) of the closure element (23) a second spring element (44) is arranged, which on the sealing element (32) of the closure element (23) is supported and the closure element (23) with a spring force ( F3) acted upon.

Fuel cell assembly with a metering valve according to one of Claims 1 to 13 ,