CN219994392U - 加氢阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种加氢阀，加氢阀包括：阀体，具有顺次设置的加氢口、腔室以及出氢口；阀座，设置在腔室内，阀座具有连通孔，阀座的一端设置有安装槽，安装槽与连通孔同轴设置，安装槽的端面具有凸起结构和/或凹形结构；密封圈，设置在安装槽内，密封圈具有相对设置的第一端和第二端，密封圈上设置有阀口，阀口由第一端贯穿第二端，阀口与连通孔连通，加氢口、连通孔、阀口与加氢口顺次连通，密封圈的第一端与安装槽的端面相贴合；阀芯，可移动地设置在腔室内，阀芯位于密封圈的第二端，阀芯用于封堵或打开阀口。通过本申请的技术方案，能够解决现有技术中易产生氢气易泄露的问题。

Description

加氢阀

技术领域

本实用新型涉及供氢系统技术领域，具体而言，涉及一种加氢阀。

背景技术

目前，氢燃料电池汽车上设置有加氢装置，利用加氢装置向汽车加注氢燃料。

现有的加氢装置包括壳体、密封圈、过滤网和阀芯，壳体具有加氢口和出氢口，加氢口用于连通加氢枪，出氢口与汽车内部连通。密封圈、过滤网以及阀芯均设置在壳体内，过滤网靠近加氢口设置，密封圈位于阀芯与壳体之间，且密封圈的一端与壳体抵接，密封圈的另一端与阀芯抵接，通过密封圈保证整体加氢装置的密封性。但是现有的结构中，采用密封圈进行密封其效果不理想，易产生氢气泄露的风险。

实用新型内容

本实用新型提供一种加氢阀，以解决现有技术中的结构易产生氢气泄露的问题。

本实用新型提供了一种加氢阀，加氢阀包括：阀体，具有顺次设置的加氢口、腔室以及出氢口；阀座，设置在腔室内，阀座具有连通孔，阀座的一端设置有安装槽，安装槽与连通孔同轴设置，安装槽的端面具有凸起结构和/或凹形结构；密封圈，设置在安装槽内，密封圈具有相对设置的第一端和第二端，密封圈上设置有阀口，阀口由第一端贯穿第二端，阀口与连通孔连通，加氢口、连通孔、阀口与加氢口顺次连通，密封圈的第一端与安装槽的端面相贴合；阀芯，可移动地设置在腔室内，阀芯位于密封圈的第二端，阀芯用于封堵或打开阀口。

进一步地，安装槽的端面为波纹形结构；或，安装槽的端面设置有多个凹槽，多个凹槽平行间隔设置；或，安装槽的端面设置有多个凸筋，多个凸筋平行间隔设置。

进一步地，密封圈与安装槽为过盈配合。

进一步地，密封圈的第二端凸出于阀座的安装槽所在的端面设置。

进一步地，密封圈的第二端的端面与阀座的安装槽所的端面的间距在0.2mm至0.3mm。

进一步地，阀体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体的一端具有加氢口，第一壳体的另一端与第二壳体连接，第一壳体和第二壳体之间形成腔室，阀座和密封圈位于第一壳体内，第二壳体具有排氢孔，排氢孔贯穿第二壳体，排氢孔的远离第一壳体的一端形成出氢口。

进一步地，阀芯具有相对设置的封堵端和连接端，阀芯可移动地设置在排氢孔内，阀芯的封堵端靠近阀口设置，阀芯具有连通通道，连通通道的一端靠近封堵端设置，且贯穿阀芯的侧壁，连通通道的另一端贯穿连接端，当阀芯打开阀口时，阀口通过连通通道与排氢孔连通；加氢阀还包括弹簧，弹簧设置在连接端与所第二壳体之间，弹簧用于向阀芯提供朝向阀口移动的弹性力。

进一步地，阀芯的中部的外径大于封堵端的外径，阀芯的中部与排氢孔间隙配合，封堵端的外侧壁与排氢孔的内壁之间具有流道，连通通道的一端与流道连通，连通通道通过流道与阀口连通。

进一步地，加氢阀还包括密封件，加氢口内、阀座与第一壳体之间以及第一壳体与第二壳体之间均设置有密封件。

进一步地，加氢阀还包括：过滤件，设置在腔室内，且位于阀座的远离阀芯的一侧。

应用本实用新型的技术方案，该加氢阀包括阀体、阀座、密封圈和阀芯。其中，通过在阀座端面上设置凸起结构和/或凹形结构，如此使得密封圈的底部能够嵌入凸起结构或凹形结构中，凸起结构或凹形结构使密封圈产生形变，形成多个独立的密封面，增大了密封面积，从而提高了加氢阀整体的密封性能，降低氢气泄露的风险。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型提供的加氢阀的结构示意图；

图2示出了图1中A处的局部放大图；

图3示出了本实用新型提供的加氢阀的阀座的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、阀体；101、第一壳体；102、第二壳体；11、加氢口；12、出氢口；

20、阀座；21、连通孔；22、安装槽；

30、密封圈；31、阀口；

40、阀芯；41、连通通道；42、排氢孔；43、弹簧；

50、过滤件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种加氢阀，该加氢阀包括阀体10、阀座20、密封圈30和阀芯40。其中，阀体10具有顺次设置的加氢口11、腔室以及出氢口12，三者形成氢气加注过程中氢气的流通通道。腔室内设置有阀座20，阀座20具有连通孔21与加氢口11连通，阀座20的一端设置有安装槽22，安装槽22与连通孔21同轴设置，安装槽22的端面具有凸起结构和/或凹形结构。密封圈30设置在阀座20的安装槽内，密封圈30具有相对设置的第一端和第二端，密封圈30上设置有阀口31，阀口31由第一端贯穿第二端，阀口31与连通孔21连通，加氢口11、连通孔21、阀口31与加氢口11顺次连通，密封圈30的第一端与安装槽22的端面相贴合。阀芯40可移动地设置在腔室内，阀芯40位于密封圈30的第二端，阀芯40用于封堵或打开阀口31。

通过本申请的技术方案，该加氢阀包括阀体10、阀座20、密封圈30和阀芯40。其中，阀体10的腔室内安装有阀座20，阀座20在安装槽22的端面上设置有凸起结构和/或凹形结构，密封圈30安装在安装槽22内，与阀芯40配合封堵或打开阀口。通过在安装槽22的端面设置凸起结构和/或凹形结构，能够使密封圈30的靠近阀座20一端的平面嵌入该结构，使密封圈30产生形变密封，凸起结构和/或凹形结构与密封圈30接触而形成多个独立的环形密封面，增大了密封面积，能够提升该加氢阀的密封性能。

其中，密封圈30可选用压缩强度、硬度和密度等性能更优异的特殊工程材料，例如聚酰亚胺，有利于提升密封性能和延长循环使用寿命。

其中，安装槽22的端面可以设置为凸起结构、凹形结构或者将凸起结构和凹形结构均设置在端面上。如图2和图3所示，安装槽22的端面可以设置为波纹型结构；也可以设置多个凹槽，多个凹槽平行间隔设置；还可以设置多个凸筋，多个凸筋平行间隔设置。如此设置能够使密封圈30在嵌入安装槽22时的接触面产生形变，增加端面与密封圈30的接触面积，提升密封性能，保证加氢阀在氢气加注过程中的密封效果。

进一步地，密封圈30与安装槽22为过盈配合，能够保证密封圈30在安装槽22内的固定效果，并且能够防止密封圈30与安装槽22配合过程中因密封圈30老化产生间隙，进一步提升密封效果。具体的，将密封圈30的外径设置为比安装槽22的内径大0.2mm至0.3mm，若外径与内径的差值小于0.2mm则密封圈30形变不足，密封圈30与安装槽22无法紧密贴合，影响密封效果；若外径与内径的差值大于0.3mm，则密封圈30的外径过大，密封圈30在安装过程中不易装入阀座。因此，在本申请中，将密封圈30的外径设置为比安装槽22的内径大0.2mm至0.3mm，可以在保证密封性能的情况下方便对密封圈30进行安装。具体的，该数值可以设置为0.2mm、0.25mm或0.3mm。

在本申请中，密封圈30的第二端凸出于阀座20的安装槽22所在的端面设置，如此能够保证阀芯40在封堵阀口时，使阀芯40的端面与密封圈30的第二端紧密贴合，进一步提升密封圈30的密封性能，防止氢气泄漏。

具体地，如图2所示，密封圈30的第二端的端面与阀座20的安装槽22所在的端面的间距为L，L的取值范围在0.2mm至0.3mm。若间距L小于0.2mm则密封圈30产生形变不足，密封效果较弱；若间距L大于0.3mm，则密封圈30在密封后产生形变过大，密封圈30因应力松弛产生的应力降低加大，以至于密封圈30的延展性变小，在使用过程中会逐渐丧失密封效果。因此，在本申请中，将密封圈30的第二端的端面与阀座20的安装槽22所在的端面的间距L设置为0.2mm至0.3mm，可以在保证密封性能的情况下防止密封圈30产生应力松弛。具体的，该间距L可以设置为0.2mm、0.25mm或0.3mm。

通过本申请的设置方案，阀体10包括第一壳体101和第二壳体102。其中，第一壳体101的一端具有加氢口11，第一壳体101的另一端与第二壳体102连接，第一壳体101和第二壳体102之间形成腔室，阀座20和密封圈30位于第一壳体101内，第二壳体102具有排氢孔42，排氢孔42贯穿第二壳体102，排氢孔42的远离第一壳体101的一端形成出氢口12。通过上述设计，在该加氢阀中，加氢口11、腔室、排氢孔42和出氢口12形成氢气加注过程中气体流通的通道。通过上述设计，阀体10分为第一壳体101和第二壳体102两个部分，能够方便将阀座20、密封圈30以及阀芯40安装在阀体10内，以降低后续维护和更换成本。

在本申请中，阀芯40具有相对设置的封堵端和连接端，阀芯40可移动地设置在排氢孔42内，阀芯40的封堵端靠近阀口31设置，阀芯40具有连通通道41，连通通道41的一端靠近封堵端设置，且贯穿阀芯40的侧壁，连通通道41的另一端贯穿连接端，当阀芯40打开阀口31时，阀口31通过连通通道41与排氢孔42连通。同时加氢阀还包括弹簧43，弹簧43设置在连接端与所第二壳体102之间，弹簧43能够向阀芯40提供朝向阀口31移动的弹性力。通过上述设置，阀芯40与弹簧43配合形成单向阀，能够与密封圈30配合形成可靠的密封系统，增强整体加氢阀的密封性能，提高安全性。

进一步地，阀芯40的中部的外径大于封堵端的外径，阀芯40的中部与排氢孔42间隙配合，封堵端的外侧壁与排氢孔42的内壁之间具有流道，连通通道41的一端与流道连通，连通通道41通过流道与阀口31连通。通过上述设置，在氢气加注过程中，氢气因压力吹动阀芯40向右侧移动，弹簧43受力压缩，此时阀口31打开，氢气进入封堵端的外侧壁与排氢孔42的内壁之间形成的流道内，连通通道41的两端分别与流道以及连接段所在的排氢孔42连通，进而可以使氢气通过连通通道41流动至出氢口12处。在此过程中，因阀芯40的中部与排氢孔42间隙配合，氢气不会流向弹簧43，不会造成弹簧43的扰动，使弹簧43在压缩过程中保持稳定，增强阀芯40的稳定性和可靠性。

在本申请中，加氢阀还包括密封件，加氢口11内、阀座20与第一壳体101之间以及第一壳体101与第二壳体102之间均设置有所述密封件，防止在加氢阀使用过程中各部件之间产生间隙造成氢气泄露，进一步增强加氢阀的整体密封性能。

在本申请中，加氢阀还包括设置在腔室内的过滤件50，过滤件50位于阀座20的远离阀芯40的一侧。通过设置过滤件50对氢气进行过滤，能够拦截氢气中的杂质，避免杂质进入加氢阀内部，防止对内部零件造成封堵和损坏。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加氢阀，其特征在于，所述加氢阀包括：

阀体(10)，具有顺次设置的加氢口(11)、腔室以及出氢口(12)；

阀座(20)，设置在所述腔室内，所述阀座(20)具有连通孔(21)，所述阀座(20)的一端设置有安装槽(22)，所述安装槽(22)与所述连通孔(21)同轴设置，所述安装槽(22)的端面具有凸起结构和/或凹形结构；

密封圈(30)，设置在所述安装槽(22)内，所述密封圈(30)具有相对设置的第一端和第二端，所述密封圈(30)上设置有阀口(31)，所述阀口(31)由所述第一端贯穿所述第二端，所述阀口(31)与所述连通孔(21)连通，所述加氢口(11)、所述连通孔(21)、所述阀口(31)与所述加氢口(11)顺次连通，所述密封圈(30)的第一端与所述安装槽(22)的端面相贴合；

阀芯(40)，可移动地设置在所述腔室内，所述阀芯(40)位于所述密封圈(30)的第二端，所述阀芯(40)用于封堵或打开所述阀口(31)。

2.根据权利要求1所述的加氢阀，其特征在于，

所述安装槽(22)的端面为波纹形结构；或，

所述安装槽(22)的端面设置有多个凹槽，多个所述凹槽平行间隔设置；或，

所述安装槽(22)的端面设置有多个凸筋，多个所述凸筋平行间隔设置。

3.根据权利要求1所述的加氢阀，其特征在于，所述密封圈(30)与所述安装槽(22)为过盈配合。

4.根据权利要求1所述的加氢阀，其特征在于，所述密封圈(30)的第二端凸出于所述阀座(20)的所述安装槽(22)所在的端面设置。

5.根据权利要求4所述的加氢阀，其特征在于，所述密封圈(30)的第二端的端面与所述阀座(20)的所述安装槽(22)所在的端面的间距在0.2mm至0.3mm。

6.根据权利要求1所述的加氢阀，其特征在于，所述阀体(10)包括第一壳体(101)和第二壳体(102)，所述第一壳体(101)的一端具有所述加氢口(11)，所述第一壳体(101)的另一端与所述第二壳体(102)连接，所述第一壳体(101)和所述第二壳体(102)之间形成所述腔室，所述阀座(20)和所述密封圈(30)位于所述第一壳体(101)内，所述第二壳体(102)具有排氢孔(42)，所述排氢孔(42)贯穿所述第二壳体(102)，所述排氢孔(42)的远离所述第一壳体(101)的一端形成所述出氢口(12)。

7.根据权利要求6所述的加氢阀，其特征在于，所述阀芯(40)具有相对设置的封堵端和连接端，所述阀芯(40)可移动地设置在所述排氢孔(42)内，所述阀芯(40)的封堵端靠近所述阀口(31)设置，所述阀芯(40)具有连通通道(41)，所述连通通道(41)的一端靠近所述封堵端设置，且贯穿所述阀芯(40)的侧壁，所述连通通道(41)的另一端贯穿所述连接端，当所述阀芯(40)打开所述阀口(31)时，所述阀口(31)通过所述连通通道(41)与所述排氢孔(42)连通；所述加氢阀还包括弹簧(43)，所述弹簧(43)设置在所述连接端与所第二壳体(102)之间，所述弹簧(43)用于向所述阀芯(40)提供朝向所述阀口(31)移动的弹性力。

8.根据权利要求7所述的加氢阀，其特征在于，所述阀芯(40)的中部的外径大于所述封堵端的外径，所述阀芯(40)的中部与所述排氢孔(42)间隙配合，所述封堵端的外侧壁与所述排氢孔(42)的内壁之间具有流道，所述连通通道(41)的一端与所述流道连通，所述连通通道(41)通过所述流道与所述阀口(31)连通。

9.根据权利要求6所述的加氢阀，其特征在于，所述加氢阀还包括密封件，所述加氢口(11)内、所述阀座(20)与所述第一壳体(101)之间以及所述第一壳体(101)与所述第二壳体(102)之间均设置有所述密封件。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的加氢阀，其特征在于，所述加氢阀还包括：

过滤件(50)，设置在所述腔室内，且位于所述阀座(20)的远离所述阀芯(40)的一侧。