[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2014095051A2 - Druckregelventil - Google Patents

Druckregelventil Download PDF

Info

Publication number
WO2014095051A2
WO2014095051A2 PCT/EP2013/003824 EP2013003824W WO2014095051A2 WO 2014095051 A2 WO2014095051 A2 WO 2014095051A2 EP 2013003824 W EP2013003824 W EP 2013003824W WO 2014095051 A2 WO2014095051 A2 WO 2014095051A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
bar
piston
control valve
pressure control
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/003824
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2014095051A3 (de
Inventor
Wolfgang Weh
Original Assignee
Weh, Erwin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE201210024850 external-priority patent/DE102012024850A1/de
Priority claimed from DE201210024851 external-priority patent/DE102012024851A1/de
Application filed by Weh, Erwin filed Critical Weh, Erwin
Priority to DE112013006072.8T priority Critical patent/DE112013006072A5/de
Publication of WO2014095051A2 publication Critical patent/WO2014095051A2/de
Publication of WO2014095051A3 publication Critical patent/WO2014095051A3/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/10—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
    • G05D16/103—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger the sensing element placed between the inlet and outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F17C2205/0332—Safety valves or pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0338—Pressure regulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0382—Constructional details of valves, regulators
    • F17C2205/0385—Constructional details of valves, regulators in blocks or units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0388—Arrangement of valves, regulators, filters
    • F17C2205/0394—Arrangement of valves, regulators, filters in direct contact with the pressure vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Definitions

  • the invention relates to a pressure control valve for continuous control of an inlet pressure of a fluid medium, in particular a gas, with up to 500 bar, in particular up to 700 bar, in particular in the range of up to 700 bar up to 1000 bar, to an outlet pressure of less than 50 bar, in particular less than 25 bar, in particular in the range 25 bar to 5 bar.
  • gaseous media such as natural gas or hydrogen are used as fuels for driving machines, in particular vehicles.
  • the gaseous medium after it has been discharged from a gas station in a vehicle tank, during operation of the vehicle
  • hydrogen as a fuel with high pressures greater than 500 bar, in particular more than 700 bar, in particular in the range 700 bar to 1000 bar having.
  • Hydrogen stored under high pressure in the tank is continuously fed to the consumer, e.g. B. the vehicle engine or the fuel cell discharged and under constant pressure, preferably a pressure of less than 50 bar, in particular less than 25 bar, in particular in the range 25 to 5 bar, consumed. It is therefore necessary to provide a pressure control valve, the input side with a pressure of more than 500 bar from the tank
  • a constant pressure of less than 50 bar, in particular in the range 25 bar to 5 bar, preferably 15 bar to 9 bar, for
  • Fuel cell system possesses a large desired
  • the pressure regulator comprises at least two valves which are positioned in parallel, the first valve being smaller than the second valve. At low flow rates, the first valve is opened and
  • DE 10 2006 023 433 A1 does not describe how lateral forces acting on a slide component can be compensated, just as little as a one-stage control of an inlet pressure of up to 900 bar to an outlet pressure of, for example, 9 bar.
  • From DE 10 2008 044 819 A1 is a hydraulic element, in particular for arrangement in a pressure line between a master cylinder and a
  • Slave cylinder of a hydraulic clutch actuator with a housing that has a master cylinder-side hydraulic connection and a
  • valve arrangement has two valve bodies, which are mounted in a floating manner in the housing and can be displaced relative to one another against the force of a spring.
  • DE 10 2008 044 819 A1 is a hydraulic component with a constant flow in contrast to the pressure control valve according to the invention with a closing and control function.
  • DE 10 2006 026 338 A1 shows a pressure reducing valve for regulating the pressure of a fluid stored in a pressure vessel and under a primary pressure to a predetermined pressure.
  • the pressure reducing valve (1) has two or more pressure reducing stages (10, 46) and at least one of the pressure reducing stages is provided with a
  • Pressure regulating mechanism (12, 21-23, 44, 66-68) for controlling the fluid pressure downstream of the respective pressure reducing stage.
  • the DE 10 2006 026 338 A1 known pressure reducing valve is for the
  • DE 10 2010 025 175 A1 shows a continuously variable pressure control valve.
  • the pressure regulating valve housing comprises, on the one wound on a bobbin spool, an axially displaceable in a bearing armature, a core and a flux guide. Furthermore, the pressure control valve housing comprises a first connection bore for connection to a tank and a
  • connection piece wherein the connecting piece has a valve seat for a valve member of the armature.
  • Pressure control valve to an electrically controlled pressure control valve and not a mechanically controlled pressure control valve.
  • the pressure control valve should also be characterized by high reliability and a simple, compact design and provide sufficient flow. According to the invention this object is achieved by a pressure control valve according to claim 1, wherein the pressure control valve comprises at least one conversion element and the pressure control valve is configured such that the input pressure is continuously controlled by means of the conversion element to the output pressure.
  • Conversion element can be used.
  • the conversion element comprise a piston and a slider component, wherein the piston relative to the slider member is floating, in particular oscillating or piston and
  • Slider member form a single spool member
  • Conversion element further comprises a spring which is opposite to the
  • the conversion element comprises a membrane or a bellows and the membrane or the bellows are designed such that an inlet pressure by means of the membrane or the bellows is converted or regulated by a spring to the outlet pressure. Due to the various embodiments of the conversion element, a very low-noise control accuracy is achieved for a mechanical, single-stage pressure regulator.
  • Control accuracy of the pressure control valve according to the invention is ⁇ 5 bar, in particular ⁇ 2 bar, more preferably ⁇ 0.5 bar for an output pressure on the output side of less than 25 bar, in particular 5 to 15 bar, preferably for example 9 bar. Control accuracy in this case means that the
  • Output pressure can be maintained at 9 ⁇ 0.5 bar, for example, at inlet pressures of up to 900 bar.
  • low drift means that the outlet pressure drifts only slightly over time, for example in 10 years, especially 20 years, only by ⁇ 1 bar, preferably ⁇ 0.5 bar, ie. of the
  • the pressure control valve according to the invention is further characterized in that on the low pressure side, a sufficient mass flow of, for example, 12 kg / h, preferably 8 kg / h of gaseous medium, in particular hydrogen can be provided with a pressure of 9 bar, for example, even if Pressure on the input side of the pressure regulating valve has fallen by pressure drop in the tank of 1000 bar or 500 bar to a pressure of for example 15 bar.
  • a locking device as
  • Anti-rotation with locking holes into which a bolt of the floating piston can engage designed, or provided a lock nut.
  • Pressure control valve has a bias and the spring acts on the piston to adjust the output pressure.
  • the device according to the invention is also distinguished by the fact that the gas can flow in a flow-optimized manner from the inlet side to the outlet side.
  • the slide member has a bore for passing the fluid medium, in particular the gaseous medium, from the input side to the inlet pressure to the
  • Embodiment have no bore or a bore of small diameter only for establishing a pressure-conductive connection to a piston outside of the piston.
  • the flow from the inlet side of the pressure regulating valve to the outlet side is essentially determined by the size of the sealing bore.
  • the slide includes a bore for passing gas from the input side to the output side, the size of this bore is decisive and the flow-optimized
  • the bore, and / or the seal hole with a relatively large diameter of more than 1, 7 mm, in particular more than 2 mm or more than 2.2 mm, preferably more than 3 mm, train. It is possible then a big one
  • a particularly good tightness is achieved if, at the pointed portion of the slider component, the pressure regulating valve has a seal with a sealing bore, which comes into contact both with the pointed portion of the slider component and with the housing wall.
  • the seal is not applied to the tip of the slider member and seals only against metal, but is formed as a sealing ring, and the tapered sides of the tip portion of the slider member abut the sealing ring, whereby a very high tightness is achieved.
  • the wear of the sealing material is low because the sealing surface is remote from the mass flow of the flowing medium, so that particles that are in the mass flow, the seal can not destroy or attack.
  • the sealing ring is thus not directly in the flow of the fluid medium, and is therefore wear. As a result, a long service life is achieved, which in turn leads to increased control accuracy d. H. low outlet pressure tolerance as well as a small drift of the outlet pressure over the entire life leads.
  • the sealing ring itself is in the housing of the pressure regulator, which is preferably made
  • Aluminum is pressed in.
  • the tightness of the pressure control valve to the outside, ie in the environment is such that the leakage is less than 10 Ncm 3 / h H 2 over all sealing points.
  • Pressure control valve z. B. from high pressure to low pressure part is such that the leakage is less than 10 Ncm 3 / h H 2 .
  • the leakage to the inside, ie the overflow from the high pressure part in the low pressure part is less than 2 10 "4 mbar l / s H 2 and even after 10 years, especially after 20 years. that particle with the gas stream
  • Arrive on the input side in the pressure control valve and from there, for example, in the engine or the fuel cell, is preferably a fine filter on the
  • a filter with a mesh size in the range 2 pm to 100 pm, in particular 2 pm to 40 pm is.
  • a filter screen is described in the filed for the same applicant but post-published application PCT / EP2012 / 004692, to which reference is made in its entirety.
  • a sintered filter would be grateful or a wire-wound filter as described, for example, in WO 02/00322 A1, the disclosure content of which is fully incorporated.
  • the filter component preferably comprises a base body which forms the support body for the filter screen or filter mesh.
  • a base body which forms the support body for the filter screen or filter mesh.
  • a filter component constructed in this way also has a sufficient resistance to pressure peaks and alternating loads in the range 700 bar to 875 bar.
  • the pressure regulating valve has a guide bushing.
  • the guide bush is preferably surrounded by the spring, which acts on the piston.
  • the piston in turn preferably has seals, which preferably between the piston and the slide member and / or piston and
  • Housing wall are arranged. In such an arrangement of the piston, it is possible that a non-pressurized space between the housing wall and the
  • Slider member is formed, in which the spring is arranged.
  • Such a depressurized space in the region of the spring can be connected to a ventilation system
  • the pressure control valve is arranged in a vehicle, wherein in the vehicle with the pressure control valve according to the invention the high pressure part (HT) of the pressure control valve with a tank system, in particular a tank container is fluidly connected and the low pressure part with a consumer, in particular an internal combustion engine or a fuel cell.
  • a tank system in particular a tank container
  • a consumer in particular an internal combustion engine or a fuel cell
  • Figure 1 is a sectional view (section A-A of Figure 2) of a first
  • Embodiment of a pressure control valve installed in a housing in which the piston is floating or oscillating;
  • Figure 2 is a plan view of the housing, wherein high pressure low pressure area are marked;
  • FIG. 3 shows section BB through the high-pressure region according to FIG. 2;
  • Figure 4a is a sectional view of a second embodiment of a
  • Pressure control valve in which the spring is floating or oscillating with output side for the output pressure behind the piston
  • Figure 4b is a sectional view of a second embodiment of a
  • Pressure control valve wherein the spring is floating or oscillating mounted with an output side for the output pressure in front of the piston
  • Fig. 5 is a sectional view of a first embodiment of a
  • Pressure control valve in which the piston is floating or oscillating mounted with an output side for the output pressure in front of the piston
  • Fig. 6 is a sectional view of a third embodiment of a
  • Pressure control valve with a bellows as a conversion element is a pressure control valve with a bellows as a conversion element.
  • Fig. 7 is a schematic view of a tank system with a
  • Figure 1 shows in section A-A according to Figure 2 a first embodiment of a pressure control valve 1 according to the invention, in the present case without
  • the housing 3 is divided into two parts into a first housing 3.1 and a second housing 3.2.
  • First and second housings are connected to each other as shown in FIG. 2 by a flange connection.
  • the pressure control valve 1 comprises a piston 5, which according to the invention on a
  • Slider member 10 is floating.
  • the floating, in particular oscillating storage requires that the piston can oscillate and in this way lateral forces, which are generated for example by the spring, can be compensated.
  • the pressure control valve comprises an input side 20, which is preferably connected to a vehicle tank (not shown).
  • a fluid medium in particular a gaseous medium with a very high pressure.
  • the pressure may be between 0 and 500 bar, in particular between 10 and 700 bar, in particular between 9 bar and 1000 bar.
  • the fluid under high pressure fluid flows through lines through the pressure control valve to the output side 30, wherein the output side of the pressure control valve in the working machine or the fuel cell always an equal pressure of less than 25 bar, in particular 9 bar, is applied.
  • the regulator is characterized in that the outlet pressure can be regulated to, for example, 9 bar to preferably 9 ⁇ 5 bar, in particular 9 ⁇ 2 bar, particularly preferably 9 ⁇ 1 bar, particularly preferably 9 ⁇ 0.5 bar.
  • a spring 40 is provided so that the input pressure at the input side 20 by means of the piston 5 via the spring 40 and the slide member 10 on the
  • Output pressure on the output side 30 can be down regulated. Since the pressure control from the input side to the output side takes place in one pressure stage, it is a single-stage pressure control valve.
  • the output side pressure acts on the piston outer side 50 of the piston 5, since the gas from the input side 20 via the bore 60, the preferred
  • Piston 5 is acted upon and the spring 40 applies the necessary counterforce to reduce the pressure.
  • the bore 60 can due to the high control accuracy of
  • openings 80 are provided in the slider member 10, in which bolts 90, which are passed through the piston 5, can engage. In this way, by means of bolts 90, the piston 5 is held against rotation in a predetermined position on the slider component and the output-side pressure is adjusted.
  • Anti-twist prevents the piston from rotating out of the threaded position.
  • the piston can be secured against rotation at different positions and so the output pressure can be set to different values.
  • the piston 5 is sealed both relative to the housing 3 by means of a seal 7 and to a slide member by means of the seal 9.
  • a space 54 is formed on the housing wall of the housing 3, which is largely depressurized.
  • the space 54 is closed by means of a plug 56.
  • the plug has a membrane over which pressure can be vented from the inside out when in room 54, z. B. due to leaks, a pressure is built up.
  • the membrane prevents dirt and moisture from entering the space 54.
  • the guide of the slide member 10, on which the piston 5 is mounted floating, is ensured by means of a guide bushing 100. By the guide tilting of the slider member is prevented and thus increases the control accuracy of the component according to the invention.
  • the slider member 10 is sealed from the housing in front of the sleeve with seal 102.
  • the seal 102 has the purpose of preventing fluid
  • the high pressure part HT of the pressure regulating valve is separated from the low pressure part NT of the pressure regulating valve by the seal 200 with the seal hole 61.
  • the seal 200 which separates the high-pressure part HT from the low-pressure part NT, is preferably a seal made of a hydrogen-resistant material,
  • polyamide imide, polyimide, PU, PCTFE, PTFE or PEEK the very good tightness values, a very good wear behavior, a long service life and a high temperature resistance and a very high
  • the slider member 10 has a tip 12 with a slope. Due to the concern of the slope of the tip to seal 200 a very high tightness is achieved. It is particularly preferred if a sealing inward and outward for the entire system of 2-10 "4 mbar l / s H 2 or better is achieved, most preferably for 10 years, especially for 20 years, ie over the entire life cycle
  • the slope forms a sealing cone that will contact the gasket to discharge pressure from the low pressure part NT of the pressure regulator and release the pressure
  • a pressure relief valve 300 is provided.
  • the pressure relief valve may malfunction Pressure regulator dissipate an impermissibly high pressure.
  • the pressure relief valve may, as in the present case, be integrated in the housing of the pressure regulating valve, but need not. It would also be possible to arrange it separately from the pressure control unit.
  • the filter component 310 includes, for example, a base body 312, which is preferably conical or cylindrical, and a filter mesh 314, which is stretched over the base body 312 with a mesh width of 2 to 100 ⁇ m, in particular 2 to 40 ⁇ m.
  • a drain nipple 400 is provided, which allows easy emptying of the tank system with high external tightness.
  • this embodiment allows that a correspondingly formed coupling can be connected leak-free under pressure. Also the
  • Dump nipple can be integrated into the housing, but it does not have to be. It would also be a separate arrangement possible.
  • FIG. 2 shows a plan view of a system which is shown in section A-A in FIG.
  • the plan view of the pressure control valve 3 shows the
  • FIG. 1 The input side is indicated at 20, the output side at 30.
  • FIG. 1 The section through the pressure regulating valve along the line A-A according to FIG. 1 is shown in FIG.
  • Figure 2 Clearly visible in Figure 2 is the division of the housing 3 of the single-stage pressure control valve in two housing parts 3.1 and 3.2. Both in the high pressure part HT and in the low pressure part NT, connections for
  • the housing in the present embodiment comprises two components which are tightly flanged together via a flange 900.
  • a pressure sensor (not shown) is arranged on the low pressure side, so that the input as the output pressure of the
  • Pressure control valve can be constantly monitored.
  • FIGS. 4a to 6 show variants of the single-stage pressure regulating valve, as shown in FIGS. 1 to 3 and described in detail.
  • Embodiment in that the pressure control valve does not comprise a piston which is mounted floating on a slide component, in particular oscillating, but slide member 11 0 and piston 1105 are firmly connected, resulting in a spool member 1197.
  • the same components as in Figures 1 to 3 are with designated by 1 00 and 11000 respectively increased reference numerals.
  • the spring 1140 acts on a bearing element 1198 and the bearing element 1198 directly on the spool member 1197 in the area 1195.
  • the rounding 1199 in the area 1195 allows a punctiform mounting.
  • the slide component 1110 and the piston 1105 are rigidly connected to one another.
  • the spring 1140 is floating relative to the piston 1105 of the spool member, in particular oscillating stored. Due to the floating, in particular oscillating mounting of the spring 1140 relative to the piston 1 05 occurring lateral forces can be compensated. Furthermore, wear is minimized, increasing accuracy and life.
  • the pressure relief valve is designated by reference numeral 11300 and, as shown in Figures 1 to 3, arranged in the front region of the pressure regulating valve.
  • the seal is designated 11200, the seal bore 1161.
  • the second one is provided Embodiment of the invention with a spool member 1297
  • FIG. 4b To provide pressure control valve.
  • the embodiment according to FIG. 4b is implemented as shown in FIG. 4a, i. Piston 1205 and slide member 1210 are combined to form a spool member 1297.
  • Pusher piston component 1297 may be formed in one piece or in several parts. In multi-part design, the items of the spool member are rigidly connected. The same components as in Fig. 1a are marked by 1200 and 12000 higher reference numerals. Characterized in that the output side 1230 of the pressure regulating valve in front of the conversion element in the form of
  • Pusher piston component 1297 has been laid, only a pressure-conducting connection to the piston outer side 1250 of the piston 1205 of the
  • Pusher piston components 1297 are made so that the output side pressure can act on the piston outer side 1250 of the spool member.
  • the spool member then no longer needs to be flow optimized and bore 1260 at the tip of spool member 1210 can be made simpler.
  • the bore 1260 in the spool member only serves to provide the control pressure on the piston outside 1250 available, a flow does not occur because there is no decrease behind the
  • Valve spool component more done.
  • the seal is designated 12200, which determines the flow from the inlet side to the outlet side
  • pistons and slides are rigidly connected to a spool member.
  • the spring 1240 is floating, in particular oscillating, stored.
  • the spring 1240 acts on a bearing element 1298 and the bearing element
  • Receiving member 1291 is rigidly connected to spool member 1297, preferably via a thread 1293. Spool member 1297 may be axially displaced with respect to the receiving member by rotation.
  • Slider piston components an engagement, for example, a hexagonal engagement 1295 provided. To make the adjustment, it is sufficient during operation, the closed with a stopper 1294 opening of the
  • Pressure control valve is not necessary. This is a significant improvement over the embodiment shown in Figure 4a.
  • FIG. 5 shows an embodiment of a pressure regulating valve, in which
  • FIG. 5 Pressure control valve, as in Figure 4b, to provide.
  • the embodiment according to FIG. 5 is designed as in FIG. 1, ie piston and Slider component are separated.
  • the same components as in Fig. 1 are marked by 1300 and 13000 higher reference numerals. Because of that
  • Output side 1330 of the pressure control valve was placed in front of the conversion element in the form of a piston 1305, only a pressure-conductive connection to the piston outside 1350 of the piston 1305 must be made so that the output side pressure on the piston outside 1350 can act.
  • the size of the seal bore 1361 of the seal 13200 is decisive for the amount of flow.
  • a diameter of more than 1.7 mm, preferably more than 2.0 mm, in particular more than 2.2 mm, very preferably more than 3.0 mm is on the low pressure side of the pressure control valve, a sufficient mass flow of, for example 12 kg / h, preferably 8 kg / h gaseous medium, in particular hydrogen at a pressure of
  • the output side 1730 is arranged in front of the slider component 1710.
  • a conversion element is not a slider and a spring, but a bellows, preferably a metal bellows 1779 used. Instead of preferably designed as a metal bellows 1779th
  • Conversion element can be used in a configuration according to FIG. 6, a membrane.
  • the same components as in Fig. 1 are designated by 1700 and 17000 increased reference numerals.
  • a bellows has a higher accuracy due to lower friction and mass.
  • the bellows has a certain spring stiffness. This allows the use of a weaker spring over the embodiment of Figure 1 or even a waiver thereof.
  • Fig. 7 the installation of a pressure control valve according to the invention is shown in a tank system of a vehicle.
  • the different tank reservoirs of the tank system are designated 2000.1, 2000.2, 2000.3.
  • the individual tanks 2000.1, 2000.2, 2000.3 can be refueled via a tank nipple, namely by a reservoir arranged outside the vehicle.
  • a check valve 2300 Into the refueling line from the tank nipple 2100 via the distributing piece 2200 to the respective tanks 2000.1, 2000.2, 2000.3 is a check valve 2300
  • Tank nipple is provided with a check valve
  • the check valve 2300 is the safety. For example, if the check valve in the tank nipple leaking, so only emptied the volume between the tank nipple 2100 and the additional check valve 2300. If the additional check valve 2300 was not present, so would drain the entire line system.
  • Gas treatment unit 1000 with a pressure control valve according to the invention provides on the low pressure side NT a consumer, for example a
  • the shut-off valve 2600 is introduced and optionally a second pressure regulator.
  • the check valve 2600 which is also referred to ascoreabsperrventil, serves to be able to interrupt the gas flow to the consumer safely, if there were in the pressure control unit increased internal leakage.
  • a pressure control valve is also possible in a stationary system, ie, for example, in a stationary fuel cell. Again, the pressure control valve ensures that a certain pressure on the low pressure side NT for the consumer,
  • the fuel cell is constantly available.
  • the invention is the first time a pressure control valve specified, with which it is possible, a pre-pressure of up to 1000 bar, Favor up to 900 bar,
  • the pressure regulator is characterized by an individually changeable input adapter, which can be adapted to the respective fuel line.
  • the pressure regulating valve makes it possible to connect a tank in a vehicle, which is operated with a fluid medium under high pressure, for example a fuel cell vehicle, the tank directly to the consumer, such as the fuel cell. This makes it possible, connection and
  • the spring force is adjustable, preferably before delivery of the pressure regulating valve.
  • the pressure regulator with floating piston is characterized by high low wear and very good guidance as well as very high control accuracy and good response.
  • Pressure control valve (1) for continuous control of an inlet pressure of a fluid medium, in particular a gas, preferably
  • Slider component (10) is regulated to the outlet pressure
  • the slide member (10) locking means or anti-rotation with at least one, preferably a plurality of locking openings (80), for the engagement, in particular a bolt (90) of the floating, mounted piston (5).
  • Pressure control valve according to one of the sentences 1 to 2,
  • the spring (40) has a bias and the spring (40) acts on the piston (5) to adjust the output pressure.
  • the spool member (10) has a bore (60) for directing the fluid medium from an input side (20) with the input pressure to an output side (30) having the output pressure and / or one
  • Tip section (12) is preferably designed flow optimized
  • the pressure regulating valve (1) comprises a main seal (200), in particular in the form of a sealing ring, which preferably comes into contact with the tip section (12) of the slide component (10) and the housing wall.
  • hydrogen-resistant material in particular polyamide-imide, polyimide, PEEK.
  • the pressure control valve on the input side (20) in the flow direction before the slide member (10) comprises a filter component (310), in particular a filter screen with a mesh size in the range 2 pm to 100 pm, in particular 2 pm to 40 pm or a wire wound filter or a sintered filter , Pressure control valve according to one of the sentences 1 to 7,
  • the pressure regulating valve comprises a guide bush (100), preferably made of PEEK, for guiding the slide component (10).
  • Pressure control valve according to one of the sentences 1 to 8,
  • Tank container is fluidly connected and the low-pressure part with a consumer, in particular an internal combustion engine or a

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil für kontinuierliche Regelung eines Eingangsdruckes eines fluiden Mediums, insbesondere eines Gases, bevorzugt Wasserstoffgas von bis zu 500 bar, insbesondere bis zu 700 bar, insbesondere im Bereich von bis zu 700 bar bis zu 1000 bar, bevorzugt im Bereich von bis zu 700 bar bis zu 875 bar, auf einen Ausgangsdruck von weniger 50 bar, insbesondere weniger als 25 bar, insbesondere im Bereich 25 bar bis 5 bar, bevorzugt im Bereich 15 bar bis 9 bar, mit einem Schieberbauteil, einem Kolben sowie einer Feder, wobei die Druckregeleinheit ein Wandlungselement umfasst, das derart ausgestaltet ist, dass der Eingangsdruck mittels des Wandlungselementes auf den Ausgangsdruck geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandlungselement einen Kolben und ein Schieberbauteil umfasst, wobei der Kolben gegenüber dem Schieberbauteil schwimmend, insbesondere pendelnd gelagert ist oder Kolben und Schieberbauteil ein einziges Schieberkolbenbauteil ausbilden und das Wandlungselement des Weiteren eine Feder umfasst, die gegenüber dem Schieberkolbenbauteil schwimmend, insbesondere pendelnd gelagert ist oder das Wandlungselement eine Membran oder einen Balg umfasst und die Membran oder der Balg derart ausgestaltet sind, dass ein Eingangsdruck mittels der Membran oder dem Balg über eine Feder auf den Ausgangsdruck gewandelt bzw. geregelt wird.

Description

Druckregelventil
Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil für eine kontinuierliche Regelung eines Eingangsdruckes eines fluiden Mediums, insbesondere eines Gases, mit bis zu 500 bar, insbesondere bis zu 700 bar, insbesondere im Bereich von bis zu 700 bar bis zu 1000 bar, auf einen Ausgangsdruck von weniger als 50 bar, insbesondere weniger als 25 bar, insbesondere im Bereich 25 bar bis 5 bar.
Heute werden zunehmend gasförmige Medien wie beispielsweise Erdgas oder Wasserstoff als Kraftstoffe zum Antrieb von Maschinen, insbesondere Fahrzeugen eingesetzt. Hierbei wird das gasförmige Medium, nachdem es von einer Tankstelle in einen Fahrzeugtank abgegeben wurde, beim Betrieb des Fahrzeugs
kontinuierlich zu einem Verbraucher, beispielsweise einem Motor oder einer Brennstoffzelle, geführt und dort verbraucht. Hierbei ergibt sich das Problem, dass der Tank des Fahrzeugs bei Verwendung bestimmter fluider Medien, wie
beispielsweise Wasserstoff, als Kraftstoff mit hohen Drücken mit mehr als 500 bar, insbesondere mehr als 700 bar, insbesondere im Bereich 700 bar bis 1000 bar, aufweist. Unter hohem Druck im Tank gelagerter Wasserstoff wird kontinuierlich an den Verbraucher, z. B. den Fahrzeugmotor oder die Brennstoffzelle abgegeben und unter gleichbleibendem Druck, bevorzugt einem Druck von weniger als 50 bar, insbesondere weniger als 25 bar, insbesondere im Bereich 25 bis 5 bar, verbraucht. Es ist daher notwendig, ein Druckregelventil zur Verfügung zu stellen, das eingangsseitig mit einem Druck von mehr als 500 bar aus dem Tank
beaufschlagt werden kann und ausgangsseitig am Verbraucher, z. B. am Motor oder an der Brennstoffzelle einen konstanten Druck von weniger als 50 bar, insbesondere im Bereich 25 bar bis 5 bar, bevorzugt 15 bar bis 9 bar, zur
Verfügung stellt, wobei zu beachten ist, dass bei kontinuierlichem Verbrauch unter hohem Druck der Druck des im Behälter gespeicherten Kraftstoffs beständig abnimmt. Trotz Druckabnahme im Kraftstoffbehälter soll ausgangsseitig am
Verbraucher immer derselbe Druck anliegen mit möglichst geringer Drucktoleranz. In der DE 10 2006 023 433 A1 ist ein mehrstufiger Druckregler offenbart, der eine besondere Anwendung für eine Anodeneingangsseite eines
Brennstoffzellensystems besitzt, um ein gewünschtes großes
Reduzierungsverhältnis vorzusehen. Der Druckregler umfasst zumindest zwei Ventile, die parallel positioniert sind, wobei das erste Ventil kleiner als das zweite Ventil ist. Bei geringen Durchsätzen wird das erste Ventil geöffnet und
geschlossen und das zweite Ventil wird geschlossen beibehalten. Sobald der Durchsatz groß genug ist, wird das erste Ventil vollständig offen gehalten und das zweite Ventil wird geöffnet und geschlossen, um den Durchfluss bei hohen
Durchsätzen zu steuern.
In der DE 10 2006 023 433 A1 ist aber nicht beschrieben, wie Querkräfte, die auf ein Schieberbauteil wirken, kompensiert werden können, ebensowenig wie eine einstufige Regelung von einem Eingangsdruck von bis zu 900 bar auf einen Ausgangsdruck von beispielsweise 9 bar.
Aus der DE 10 2008 044 819 A1 ist ein hydraulisches Element, insbesondere zur Anordnung in einer Druckleitung zwischen einem Geberzylinder und einem
Nehmerzylinder einer hydraulischen Kupplungsbetätigung, mit einem Gehäuse, das einen geberzylinderseitigen Hydraulikanschluss sowie einen
nehmerzylinderseitigen Hydraulikanschluss aufweist und das eine
Ventilanordnung aufnimmt, bekannt geworden.
In der DE 10 2008 044 819 A1 wird ein einfacherer Aufbau erzielt, indem die Ventilanordnung zwei Ventilkörper aufweist, die fliegend in dem Gehäuse gelagert sind und gegen die Kraft einer Feder relativ zueinander verschoben werden können.
Bei dem hydraulischen Element gemäß der DE 10 2008 044 819 A1 handelt es sich um ein Hydraulikbauteil mit einem ständigen Durchfluss im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Druckregelventil mit einer Schließ- und Regelfunktion. Die DE 10 2006 026 338 A1 zeigt ein Druckreduzierventil zur Regulierung des Drucks eines in einem Druckbehälter aufbewahrten und unter einem Primärdruck stehenden Fluids auf einen vorbestimmten Druck. Das Druckreduzierventil (1) weist zwei oder mehrere Druckreduzierstufen (10; 46) auf und zumindest eine der Druckreduzierstufen ist mit einem
Druckregelmechanismus (12, 21-23; 44, 66-68) zum Regeln des Fluiddrucks stromabwärts der jeweiligen Druckreduzierstufe versehen. Das aus der DE 10 2006 026 338 A1 bekannte Druckreduzierventil ist für den
Betrieb eines Kraftsfahrzeuges nicht geeignet, da die Versorgung beispielsweise einer Brennstoffzelle mit ausreichend Gas, z. B. Wasserstoff für einen Fahrbetrieb nicht gewährleistet ist. Die DE 10 2010 025 175 A1 zeigt ein stufenlos regelbares Druckregelventil. Das Druckregelventilgehäuse umfasst, auf das eine auf einen Spulenträger gewickelte Spule, einen in einem Lager axial verschiebbaren Anker, einen Kern und eine Flussleiteinrichtung. Des Weiteren umfasst das Druckregelventilgehäuse eine erste Anschlussbohrung zur Verbindung mit einem Tank sowie einen
Anschlussstutzen besitzt, wobei der Anschlussstutzen einen Ventilsitz für ein Ventilglied des Ankers aufweist.
Die DE 10 2010 025 175 A1 beschreibt keine Verwendung bei hohen Drücken mit mehr als 500 bar und lediglich ein Einsatz in einem Ölkreislauf eines Fahrzeuges mit Drücken bis maximal 10 bar. Des Weiteren handelt es sich bei dem
Druckregelventil um ein elektrisch gesteuertes Druckregelventil und nicht um ein mechanisch gesteuertes Druckregelventil.
Das Druckregelventil soll sich des Weiteren durch eine hohe Zuverlässigkeit sowie einen einfachen, kompakten Aufbau auszeichnen und einen ausreichenden Durchfluss bereitstellen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Druckregelventil gemäß Anspruch 1 gelöst, bei dem das Druckregelventil wenigstens ein Wandlungselement umfasst und das Druckregelventil derart ausgestaltet ist, dass der Eingangsdruck mittels des Wandlungselementes kontinuierlich auf den Ausgangsdruck geregelt wird.
Erfindungsgemäß können unterschiedliche Ausgestaltungen als
Wandlungselement eingesetzt werden.
So kann in einer ersten Ausgestaltung das Wandlungselement einen Kolben und ein Schieberbauteil umfassen, wobei der Kolben gegenüber dem Schieberbauteil schwimmend, insbesondere pendelnd gelagert ist oder Kolben und
Schieberbauteil bilden ein einziges Schieberkolbenbauteil aus und das
Wandlungselement umfasst des Weiteren eine Feder, die gegenüber dem
Schiebenkolbenbauteil schwimmend, insbesondere pendelnd gelagert ist. Als dritte Möglichkeit verbleibt die Möglichkeit, dass das Wandlungselement eine Membran oder einen Balg umfasst und die Membran oder der Balg derart ausgestaltet sind, dass ein Eingangsdruck mittels der Membran oder dem Balg über eine Feder auf den Ausgangsdruck gewandelt bzw. geregelt wird. Durch die verschiedenen Ausgestaltungen des Wandlungselementes wird für einen mechanischen, einstufigen Druckregler eine sehr geräuscharme hohe Regelgenauigkeit erreicht.
Des Weiteren erlauben insbesondere die Ausgestaltungen mit einer
schwimmenden Lagerung den Ausgleich von hohen Querkräften, die
beispielsweise durch die Feder, die bei dem breiten zu regelnden Druckbereich sehr starke Rückstellkräfte aufweist, erzeugt werden. Die schwimmende Lagerung z. B. des Kolbens erlaubt, dass der Kolben pendeln kann und so die z. B. durch die Feder bedingten Querkräfte ausgleicht. Durch den pendelnden Kolben kann der Verschleiß, der insbesondere durch die hohen, auf den Kolben wirkenden
Querkräfte bedingt ist, stark reduziert werden, so dass sich das erfindungsgemäße Druckregelventil durch eine hohe Lebensdauer und insbesondere auch eine hohe Regelgenauigkeit auszeichnet, die zudem über die Lebensdauer von bis zu 20 Jahren auch eine geringe Drift des Ausgangsdruckes aufweist. Die
Regelgenauigkeit des Druckregelventils gemäß der Erfindung ist ± 5 bar, insbesondere ± 2 bar, besonders bevorzugt ± 0,5 bar für einen Ausgangsdruck ausgangsseitig von weniger als 25 bar, insbesondere 5 bis 15 bar, bevorzugt beispielsweise 9 bar. Regelgenauigkeit bedeutet vorliegend, dass der
Ausgangsdruck auf beispielsweise 9 ± 0,5 bar eingehalten werden kann, bei Eingangsdrücken von bis zu 900 bar. Geringe Drift bedeutet vorliegend, dass der Ausgangsdruck über die Zeit nur wenig abdriftet, beispielsweise in 10 Jahren, insbesondere 20 Jahren, nur um ± 1 bar, bevorzugt ± 0,5 bar, d.h. der
Ausgangsdruck hat sich in 10 Jahren, insbesondere 20 Jahren, nur von 9,0 bar auf 9,5 bar, beispielsweise durch Verschleiß, geändert. Derselbe Effekt kann erreicht werden, wenn bei einem Schieberkolbenbauteil die Feder schwimmend, insbesondere pendelnd gelagert ist.
Das erfindungsgemäße Druckregelventil zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass auf der Niederdruckseite ein ausreichender Massenstrom von beispielsweise 12 kg/h, bevorzugt 8 kg/h gasförmigen Mediums, insbesondere Wasserstoff mit einem Druck von beispielsweise 9 bar bereitgestellt werden kann, auch dann, wenn der Druck eingangsseitig des Druckregelventils durch Druckabfall im Tank von 1000 bar oder 500 bar auf einen Druck von beispielsweise 15 bar abgefallen ist.
Verantwortlich für den ausreichenden Durchfluss von der Eingangsseite zur Ausgangseite des Druckregelventiles ist die Größe der Bohrung der Dichtung, d. h. die Größe der Dichtungsbohrung. Wird das Gas durch das Schieberbauteil hindurchgeleitet, so ist selbstverständlich für den Durchfluss zur Ausgangsseite auch die Abmessung der Bohrung im Schieberbauteil und deren
strömungsoptimierte Ausführung maßgeblich.
Um die Rückstellkraft in der Feder und damit auch den Ausgangsdruck
ausgangsseitig einstellen zu können, ist vorgesehen, dass der Kolben auf dem Schieberbauteil beispielsweise mittels eines Gewindes verschoben werden kann. Um den Kolben in Position zu halten, kann eine Arretiervorrichtung, die als
Verdrehsicherung mit Arretieröffnungen, in die ein Bolzen des schwimmend gelagerten Kolbens eingreifen kann, ausgelegt ist, oder eine Kontermutter vorgesehen sein.
Um den Druck einstellen zu können, ist vorgesehen, dass die Feder des
Druckregelventils eine Vorspannung aufweist und die Feder auf den Kolben zur Einstellung des Ausgangsdruckes wirkt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich auch dadurch aus, dass das Gas von der Eingangsseite zur Ausgangsseite strömungsoptimiert strömen kann.
Hierzu ist in einer ersten Ausgestaltung vorgesehen, dass das Schieberbauteil eine Bohrung zum Hindurchleiten des fluiden Mediums, insbesondere des gasförmigen Mediums, von der Eingangsseite mit dem Eingangsdruck zu der
Ausgangsseite mit dem Ausgangsdruck und/oder einen spitzen Abschnitt umfasst, wobei die Bohrung und/oder der Spitzenabschnitt bevorzugt strömungsoptimiert ausgestaltet sind. Alternativ kann das Schieberbauteil in einer zweiten
Ausführungsform keine Bohrung aufweisen oder eine Bohrung mit geringem Durchmesser lediglich zum Herstellen einer druckleitenden Verbindung zu einer Kolbenaußenseite des Kolbens. Wie zuvor ausgeführt wird der Durchfluss von der Eingangseite des Druckregelventils zur Ausgangsseite im Wesentlichen durch die Größe der Dichtungsbohrung bestimmt. Im Falle der Schieber eine Bohrung zum Hindurchleiten von Gas von der Eingangseite zur Ausgangseite umfasst ist die Größe auch dieser Bohrung maßgeblich und deren strömungsoptimierte
Ausführung.
Aufgrund der hohen Regelgenauigkeit des Druckregelventils ist es möglich, die Bohrung, und/oder die Dichtungsbohrung mit einem relativ großen Durchmesser von mehr als 1 ,7 mm, insbesondere mehr als 2 mm oder mehr als 2,2 mm, bevorzugt mehr als 3 mm, auszubilden. Es ist dann möglich einen großen
Massendurchfluss von mehr als 8 kg fluidem Medium, insbesondere Wasserstoff, bevorzugt mehr als 12 kg fluidem Medium, insbesondere Wasserstoff, pro Stunde bei einem sehr geringen Eingangsdruck von nur 15 bar zu erzielen. Dies ermöglicht bei einem Verbau in einem Fahrzeug eine ausreichende
Wasserstoffzufuhr zu einer Brennstoffzelle bei fast leerem Vorratstank, der zu geringen Eingangsdrücken von z. B. 15 bar oder weniger, beispielsweise 9 bar führt.
Eine besonders gute Dichtheit wird erzielt, wenn an dem spitzen Abschnitt des Schieberbauteils das Druckregelventil eine Dichtung mit Dichtungsbohrung aufweist, die sowohl mit dem spitzen Abschnitt des Schieberbauteils als auch mit der Gehäusewand zur Anlage kommt. Sehr gute Dichtheitswerte und hohe
Langlebigkeit bei gutem Verschleißverhalten sowie hohe Temperaturbeständigkeit und hohe Widerstandsfähigkeit können dann erreicht werden, wenn die Dichtung im Bereich des Spitzenabschnittes als Dichtmaterial aus einem
wasserstoffbeständigen Material, insbesondere Polyamidimid, besteht. Im
Gegensatz zum Stand der Technik ist die Dichtung nicht auf der Spitze des Schieberbauteiles aufgebracht und dichtet nur gegen Metall, sondern ist als Dichtring ausgebildet, und die angeschrägten Seiten des Spitzenabschnittes des Schieberbauteils liegen am Dichtring an, wodurch eine sehr hohe Dichtheit erreicht wird. Des Weiteren ist der Verschleiß des Dichtmaterials niedrig, da die Dichtfläche vom Massenstrom des strömenden Mediums abgewandt ist, so dass Partikel, die sich im Massenstrom befinden, die Dichtung nicht zerstören bzw. angreifen können. Der Dichtring liegt somit nicht direkt im Strom des fluiden Mediums, und ist daher verschleißarm. Dadurch wird eine hohe Lebensdauer erreicht, was wiederum zu einer erhöhten Regelgenauigkeit d. h. geringe Ausgangsdrucktoleranz sowie zu einer geringen Drift des Ausgangsdruckes über die Gesamtlebensdauer führt. Der Dichtring selbst ist im Gehäuse des Druckreglers, das bevorzugt aus
Aluminium besteht, eingepresst. Die Dichtheit des Druckregelventils nach außen, d. h. in die Umgebung ist derart, dass die Leckage geringer als 10 Ncm3/h H2 ist über alle Dichtstellen.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Leckage nach außen geringer als
2-10"4 mbar l/s H2 und zwar auch nach 10 Jahren, insbesondere nach 20 Jahren.
Die Dichtheit des Druckregelventils nach innen, d. h. im Inneren des
Druckregelventiles z. B. vom Hochdruck- zum Niederdruckteil ist derart, dass die Leckage geringer als 10 Ncm3/h H2 ist.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Leckage nach innen, d. h. das Überströmen vom Hochdruckteil in den Niederdruckteil geringer als 2 10"4 mbar l/s H2 ist und zwar auch nach 10 Jahren, insbesondere nach 20 Jahren. Um praktisch gänzlich zu verhindern, dass Partikel mit dem Gasstrom
eingangsseitig in das Druckregelventil gelangen und von dort beispielsweise in den Motor oder die Brennstoffzelle, wird bevorzugt ein Feinfilter an der
Eingangsseite in Strömungsrichtung vor dem Schieberbauteil vorgesehen, wobei es sich beispielsweise um ein Filtersieb mit einer Maschenweite im Bereich 2 pm bis 100 pm, insbesondere 2 pm bis 40 pm, handelt. Ein derartiges Filtersieb ist in der für denselben Anmelder eingereicht aber nachveröffentlichten Anmeldung PCT/EP2012/004692 beschrieben, auf die vollumfänglich Bezug genommen wird. Anstelle des Filtersieb wie zuvor beschrieben wäre auch ein Sinterfilter dankbar oder ein drahtgewickelter Filter wie beispielsweise in der WO 02/00322 A1 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt vollumfänglich mit aufgenommen wird.
Bevorzugt umfasst das Filterbauteil neben dem Filtersieb einen Grundkörper, der den Stützkörper für das Filtersieb bzw. Filtermesh bildet. Durch eine derartige Ausgestaltung wird eine große Filterfläche auf kleinem Bauraum zur Verfügung gestellt. Des Weiteren erlaubt der Grundkörper einen mehrlagigen Aufbau der
Filterfläche, wodurch eine Optimierung an den jeweils geforderten Gasdurchfluss möglich ist. Des Weiteren weist ein derartig aufgebautes Filterbauteil auch eine ausreichende Resistenz gegen Druckspitzen und Wechselbelastungen im Bereich 700 bar bis 875 bar auf.
Um das Schieberbauteil führen zu können, besitzt das Druckregelventil eine Führungsbuchse. Die Führungsbuchse ist bevorzugt von der Feder umgeben, die auf den Kolben wirkt. Der Kolben wiederum weist bevorzugt Dichtungen auf, die bevorzugt zwischen Kolben und Schieberbauteil und/oder Kolben und
Gehäusewand angeordnet sind. Bei einer derartigen Anordnung der Kolben ist es möglich, dass ein druckloser Raum zwischen der Gehäusewand und dem
Schieberbauteil ausgebildet wird, in dem die Feder angeordnet ist. Ein derartiger druckloser Raum im Bereich der Feder kann an ein Entlüftungssystem
angeschlossen sein, so dass der Eintrag von Verunreinigungen von außen verhindert wird.
Bevorzugt ist das Druckregelventil in einem Fahrzeug angeordnet, wobei bei dem Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Druckregelventil der Hochdruckteil (HT) des Druckregelventiles mit einem Tanksystem, insbesondere einem Tankbehälter fluidleitend verbunden ist und der Niederdruckteil mit einem Verbraucher, insbesondere einem Verbrennungsmotor oder einer Brennstoffzelle.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Figuren beschrieben werden.
Es zeigen:
Figur 1 eine Schnittansicht (Schnitt A-A gemäß Figur 2) einer ersten
Ausführungsform eines Druckregelventils, eingebaut in ein Gehäuse bei der der Kolben schwimmend bzw. pendelnd gelagert ist;
Figur 2 eine Draufsicht auf das Gehäuse, wobei Hochdruck- Niederdruckbereich gekennzeichnet sind;
Figur 3 Schnitt B-B durch den Hochdruckbereich gemäß Figur 2; Figur 4a eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines
Druckregelventils, bei dem die Feder schwimmend bzw. pendelnd gelagert ist mit Ausgangsseite für den Ausgangsdruck hinter dem Kolben;
Figur 4b eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines
Druckregelventils, bei dem die Feder schwimmend bzw. pendelnd gelagert ist mit einer Ausgangsseite für den Ausgangsdruck vor dem Kolben;
Fig. 5 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines
Druckregelventils, bei der der Kolben schwimmend bzw. pendelnd gelagert ist mit einer Ausgangsseite für den Ausgangsdruck vor dem Kolben;
Fig. 6 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform eines
Druckregelventils mit einem Balg als Wandlungselement.
Fig. 7 schematische Ansicht eines Tanksystems mit einem
erfindungsgemäßen Druckregelventil.
Figur 1 zeigt im Schnitt A-A gemäß Figur 2 einer ersten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Druckregelventils 1 , das in vorliegendem Fall ohne
Beschränkung hierauf in ein Gehäusebauteil 3 integriert ist. Vorliegend ist das Gehäuse 3 ohne Beschränkung hierauf zweigeteilt in ein erstes Gehäuse 3.1 und ein zweites Gehäuse 3.2. Erstes und zweites Gehäuse sind wie in Fig. 2 gezeigt miteinander durch eine Flanschverbindung verbunden. Erfindungsgemäß umfasst das Druckregelventil 1 einen Kolben 5, der erfindungsgemäß auf einem
Schieberbauteil 10 schwimmend gelagert ist. Die schwimmende, insbesondere pendelnde Lagerung bedingt, dass der Kolben pendeln kann und auf diese Art und Weise Querkräfte, die beispielsweise durch die Feder erzeugt werden, ausgeglichen werden können. Des Weiteren umfasst das Druckregelventil eine Eingangsseite 20, die bevorzugt an einen Fahrzeugtank (nicht dargestellt) angeschlossen ist. An der Eingangsseite 20 des Druckregelventils steht ein fluides Medium, insbesondere ein gasförmiges Medium mit einem sehr hohen Druck an. Bei der Verwendung von Wasserstoff, wie es in mit Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeugen zum Einsatz kommt, kann der Druck zwischen 0 und 500 bar, insbesondere zwischen 10 und 700 bar, insbesondere zwischen 9 bar und 1000 bar betragen. Das unter hohem Druck stehende fluide Medium strömt über Leitungen durch das Druckregelventil zur Ausgangsseite 30, wobei ausgangsseitig am Druckregelventil im Bereich der Arbeitsmaschine bzw. der Brennstoffzelle stets ein gleich großer Druck von weniger als 25 bar, insbesondere beispielsweise 9 bar, anliegt. Der Regler zeichnet sich dadurch aus, dass der Ausgangsdruck auf beispielsweise 9 bar auf bevorzugt 9 ± 5 bar, insbesondere 9 ± 2 bar, besonders bevorzugt 9 ± 1 bar, insbesondere bevorzugt 9 ± 0,5 bar geregelt werden kann.
Um den Druck von beispielsweise 875 bar auf 9 bar herunter zu regeln, ist eine Feder 40 vorgesehen, so dass der Eingangsdruck an der Eingangsseite 20 mittels des Kolbens 5 über die Feder 40 und das Schieberbauteil 10 auf den
Ausgangsdruck an der Ausgangsseite 30 herabgeregelt werden kann. Da die Druckregelung von der Eingangsseite zur Ausgangsseite in einer Druckstufe erfolgt, handelt es sich um ein einstufiges Druckregelventil.
Der ausgangsseitige Druck wirkt auf die Kolbenaußenseite 50 des Kolbens 5, da das Gas von der Eingangsseite 20 über die Bohrung 60, die bevorzugt
strömungsoptimiert für einen Durchfluss ausgelegt ist, in den Raum 70 an der Ausgangsseite 30 des Druckventils geleitet wird, wobei die Außenseite des
Kolbens 5 beaufschlagt wird und die Feder 40 die notwendige Gegenkraft zur Druckreduzierung aufbringt. Die Bohrung 60 kann aufgrund der hohen Regelgenauigkeit der
erfindungsgemäßen Anordnung relativ groß, beispielsweise mit einem
Durchmesser von mehr als 1 ,7 mm, beispielsweise 2,0 mm, ausgebildet sein. Bevorzugt sind Durchmesser von mehr als 2,2 mm, insbesondere 3 mm. Es ist dann möglich, einen großen Massendurchfluss an fluidem Medium, insbesondere Wasserstoff, zur Verfügung zu stellen. Bestimmend für den Massedurchfluss ist die Größe der Dichtungsbohrung 61. Diese kann auch mit einem großen
Durchmesser von mehr als 1 ,7 mm, beispielsweise 2,0 mm oder mehr als 2,2 mm, bevorzugt mehr als 3 mm ausgebildet sein, um einen Durchfluss von Gas, bevorzugt von mehr als 8 kg pro Stunde, insbesondere mehr als 12 kg pro Stunde bei 15 bar Eingangsdruck zu erzielen. Des Weiteren liegt ein stetiger Übergang bei sich veränderndem Querschnitt vor. Um den schwimmend gelagerten Kolben 5 auf dem Schieberbauteil 10 zu sichern bzw. zu arretieren, sind Öffnungen 80 in Schieberbauteil 10 vorgesehen, in die Bolzen 90, die durch den Kolben 5 hindurchgeführt werden, eingreifen können. Auf diese Art und Weise wird mittels Bolzen 90 der Kolben 5 in einer vorbestimmten Position auf dem Schieberbauteil drehsicher gehalten und der ausgangsseitige Druck eingestellt. Die
Verdrehsicherung verhindert, dass der Kolben sich aus der Gewindeposition herausdreht.
Während die Verdrehsicherung des Kolbens 5 mit Hilfe eines Bolzens 90 erfolgt, kann die Verschiebung des Kolbens 5 auf dem Schieberbauteil, beispielsweise mittels eines Gewindes, vorgenommen werden. Auch andere Ausführungsformen zur Verschiebung des Kolbens sind denkbar.
Wenn mehrere Öffnungen 80 entlang des Schieberbauteils vorgesehen sind, kann der Kolben an unterschiedlichen Positionen verdrehgesichert werden und so der Ausgangsdruck auf verschiedene Werte eingestellt werden. Der Kolben 5 ist sowohl gegenüber dem Gehäuse 3 mittels einer Dichtung 7 abgedichtet sowie zu einem Schieberbauteil mittels der Dichtung 9. An der Vorderseite 52 des Kolbens 5, auf den die Feder 40 wirkt, wird an der Gehäusewand des Gehäuses 3 ein Raum 54 ausgebildet, der weitgehend drucklos ist.
Der Raum 54 ist mittels eines Stopfens 56 verschlossen. Der Stopfen hat eine Membran über die Druck von innen nach außen abgelassen werden kann, wenn im Raum 54, z. B. aufgrund von Undichtigkeiten, ein Druck aufgebaut wird.
Andererseits wird durch die Membran verhindert, dass Schmutz und Feuchtigkeit in den Raum 54 eindringt. Die Führung des Schieberbauteils 10, auf dem der Kolben 5 schwimmend gelagert ist, wird mittels einer Führungsbuchse 100 gewährleistet. Durch die Führung wird ein Verkanten des Schieberbauteiles verhindert und damit die Regelgenauigkeit des erfindungsgemäßen Bauteiles erhöht.
Das Schieberbauteil 10 ist gegenüber dem Gehäuse vor der Buchse mit Dichtung 102 abgedichtet. Die Dichtung 102 hat den Zweck zu verhindern, dass fluides
Medium, insbesondere Wasserstoff, an dem Schieberbauteil vorbei in den Raum 54 gelangt anstatt durch die Bohrung 60 auf die Rückseite des Kolbens 5.
Der Hochdruckteil HT des Druckregelventils ist vom Niederdruckteil NT des Druckregelventils durch die Dichtung 200 mit Dichtungsbohrung 61 getrennt. Die Dichtung 200, die den Hochdruckteil HT vom Niederdruckteil NT trennt, ist bevorzugt eine Dichtung aus einem wasserstoffbeständigen Material,
beispielsweise Polyamidimid, Polyimid, PU, PCTFE, PTFE oder PEEK, das sehr gute Dichtheitswerte, ein sehr gutes Verschleißverhalten, eine hohe Langlebigkeit und eine hohe Temperaturbeständigkeit sowie eine sehr hohe
Widerstandsfähigkeit aufweist.
Das Schieberbauteil 10 weist eine Spitze bzw. einen Spitzenabschnitt 12 mit einer Schräge auf. Durch das Anliegen der Schräge der Spitze an Dichtung 200 wird eine sehr hohe Dichtheit erreicht. Besonders bevorzugt ist es, wenn eine Dichtheit nach innen und nach außen für das Gesamtsystem von 2-10"4mbar l/s H2 oder besser erzielt wird, ganz besonders bevorzugt für 10 Jahre, insbesondere für 20 Jahre, d. h. über den gesamten Lebenszyklus des Druckregelventiles. Durch die Schräge wird ein Dichtkonus ausgebildet, der mit der Dichtung zur Anlage kommt. Um Druck aus dem Niederdruckteil NT des Druckreglers ableiten und den
Druckregler vor Überdruck im Niederdruckteil NT schützen zu können, ist ein Überdruckventil 300 vorgesehen. Das Überdruckventil kann bei Fehlfunktion des Druckreglers einen unzulässig hohen Druck abführen. Das Überdruckventil kann, wie vorliegend, in das Gehäuse des Druckregelventiles integriert sein, muss es aber nicht. Es wäre auch möglich, es separat von der Druckregeleinheit anzuordnen.
Um das Druckregelventil selbst und die nachfolgenden Bauteilen vor Partikeln zu schützen, ist vorgesehen, im Hochdruckteil ein Filterbauteil 310 einzusetzen. Das Filterbauteil 310 umfasst beispielsweise einen Grundkörper 312, der bevorzugt kegelig oder zylindrisch ausgebildet ist sowie ein Filternetz 314, das über den Grundkörper 312 gespannt ist mit einer Maschenweite von 2 bis 100 pm, insbesondere 2 bis 40 pm.
Um das Tanksystem, das an die Hochdruckseite 20 des Druckregelventils angeschlossen sein kann, für Servicezwecke zu entleeren, ist auf der
Niederdruckseite NT des Druckreglers ein Entleernippel 400 vorgesehen, der eine einfache Entleerung des Tanksystems gestattet bei hoher äußerer Dichtheit. Insbesondere erlaubt diese Ausgestaltung, dass eine entsprechend ausgebildete Kupplung unter Druck leckagefrei angeschlossen werden kann. Auch der
Entleernippel kann in das Gehäuse integriert sein, muss es aber nicht. Es wäre auch eine separate Anordnung möglich.
In Figur 2 ist eine Draufsicht auf ein System, das in Figur 1 im Schnitt A-A dargestellt ist, gezeigt. Die Draufsicht auf das Druckregelventil 3 zeigt die
Draufsicht auf das Überdruckventil 300 sowie den Entleernippel 400. Die
Eingangsseite ist mit 20 gekennzeichnet, die Ausgangsseite mit 30. Der Schnitt durch das Druckregelventil entlang der Linie A-A gemäß Figur 1 ist in Figur 2 eingezeichnet. Deutlich zu erkennen in Figur 2 ist die Aufteilung des Gehäuses 3 des einstufigen Druckregelventils in zwei Gehäuseteilen 3.1 und 3.2. Sowohl im Hochdruckteil HT wie im Niederdruckteil NT können Anschlüsse für
Drucksensoren vorgesehen sein. In Figur 3 (Schnitt B-B) dargestellt ist ein
Hochdrucksensor 800 im Anschluss für den Hochdrucksensor, mit dem der Druck im Hochdruckteil des Druckregelventils bestimmt werden kann. Das Gehäuse umfasst in vorliegender Ausführungsform zwei Bauteile, die miteinander über einen Flansch 900 dicht verflanscht sind.
Bevorzugt ist auch auf der Niederdruckseite ein Drucksensor (nicht dargestellt) angeordnet, so dass der eingangs- wie der ausgangsseitige Druck des
Druckregelventils ständig überwacht werden kann.
In den Figuren 4a bis 6 sind Varianten des einstufigen Druckregelventils, wie es in den Figuren 1 bis 3 dargestellt und detailliert beschrieben ist, gezeigt.
Das Druckregelventil gemäß Figur 4a unterscheidet sich in der zweiten
Ausführungsform dadurch, dass das Druckregelventil keinen Kolben umfasst, der auf einem Schieberbauteil schwimmend, insbesondere pendelnd, gelagert ist, sondern Schieberbauteil 11 0 und Kolben 1105 sind fest miteinander verbunden, ergebend ein Schieberkolbenbauteil 1197. Gleiche Bauteile wie in den Figuren 1 bis 3 sind mit um 1 00 bzw. 11000 erhöhten Bezugsziffern bezeichnet. Die Feder 1140 wirkt auf ein Lagerelement 1198 und das Lagerelement 1198 direkt auf das Schieberkolbenbauteil 1197 im Bereich 1195. Die Verrundung 1199 im Bereich 1195 ermöglicht eine punktförmige Lagerung. Wie aus Fig. 4a gut zu erkennen ist, sind bei der zweiten Ausgestaltung das Schieberbauteil 1110 und Kolben 1105 starr miteinander verbunden. Die Feder 1140 ist gegenüber dem Kolben 1105 des Schieberkolbenbauteils schwimmend, insbesondere pendelnd, gelagert. Durch die schwimmende, insbesondere pendelnde Lagerung der Feder 1140 gegenüber dem Kolben 1 05 können auftretende Querkräfte ausgeglichen werden. Des Weiteren wird der Verschleiß minimiert, die Genauigkeit und Lebensdauer erhöht. Das Überdruckventil ist mit Bezugsziffer 11300 bezeichnet und, wie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt, im vorderen Bereich des Druckregelventils angeordnet. Die Dichtung ist mit 11200, die Dichtungsbohrung mit 1161 bezeichnet. Um das Schieberkolbenbauteil 1197 noch weiter zu vereinfachen und trotzdem einen ausreichend hohen Durchfluss von der Eingangsseite zur Ausgangsseite zur Verfügung zu stellen, ist in einer weiteren Ausgestaltung der zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einem Schieberkolbenbauteil 1297
vorgesehen, die Ausgangsseite an den Verbraucher im vorderen Teil des
Druckregelventils zur Verfügung zu stellen. Prinzipiell ist die Ausgestaltung gemäß Fig. 4b wie in Fig. 4a ausgeführt, d.h. Kolben 1205 und Schieberbauteil 1210 sind zu einem Schieberkolbenbauteil 1297 zusammengefasst. Das
Schieberkolbenbauteil 1297 kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Bei mehrteiliger Ausgestaltung sind die Einzelteile des Schieberkolbenbauteiles starr miteinander verbunden. Gleiche Bauteile wie in Fig. 1a werden mit um 1200 bzw. 12000 höheren Bezugsziffern gekennzeichnet. Dadurch, dass die Ausgangsseite 1230 des Druckregelventiles vor das Wandlungselement in Form des
Schieberkolbenbauteils 1297verlegt wurde, muss nur noch eine druckleitende Verbindung zur Kolbenaußenseite 1250 des Kolbens 1205 des
Schieberkolbenbauteiles 1297 hergestellt werden, damit der ausgangsseitige Druck auf die Kolbenaußenseite 1250 des Schieberkolbenbauteils wirken kann. Das Schieberkolbenbauteil muss dann nicht mehr strömungsoptimiert ausgeführt sein und die Bohrung 1260 an der Spitze des Schieberkolbenbauteils 1210 kann einfacher ausgeführt sein. Die Bohrung 1260 im Schieberkolbenbauteil dient nur noch dazu, den Steuerdruck an der Kolbenaußenseite 1250 zur Verfügung zu stellen, ein Durchfluss erfolgt nicht, da keine Abnahme hinter dem
Schieberkolbenbauteil mehr erfolgt. Die Dichtung ist mit 12200 bezeichnet, die den Durchfluss von der Eingangsseite zur Ausgangsseite bestimmende
Dichtbohrung mit 1261.
Wie in Figur 4a, sindKolben und Schieber zu einem Schieberkolbenbauteil starr miteinander verbunden. Um ein erfindungsgemäßes Auspendeln beim Regeln zu ermöglichen, ist die Feder 1240 schwimmend, insbesondere pendelnd, gelagert.
Hierzu wirkt die Feder 1240 auf ein Lagerelement 1298 und das Lagerelement
1298 direkt auf die Verrundung 1299 eines Aufnahmeelementes 1291. Das
Aufnahmeelement 1291 ist mit dem Schieberkolbenbauteil 1297 starr verbunden, bevorzugt über ein Gewinde 1293. Das Schieberkolbenbauteil 1297 kann gegenüber dem Aufnahmebauteil durch Verdrehen axial verschoben werden.
Hierdurch kann die Vorspannung der Feder 1240 und damit das Druckregelventil eingestellt werden. Um das Schieberkolbenbauteil 1297 gegenüber dem
Aufnahmebauteil verschieben zu können, ist am Ende des
Schieberkolbenbauteiles ein Eingriff, beispielsweise ein Sechskanteingriff 1295 vorgesehen. Um die Einstellung vorzunehmen, ist es im laufenden Betrieb ausreichend, die mit einem Stopfen 1294 verschlossene Öffnung des
Gehäuseteiles 1292 abzunehmen und den Sechskant in Eingriff mit dem
Schieberkolbenbauteil zu bringen. Die Verrundung 1299 des Aufnahmebauteiles 1291 in dem Bereich, in dem dieses auf das Schieberkolbenbauteil 1297 wirkt, bewirkt wie bei Figur 4a die pendelnde Lagerung des Schieberkolbenbauteils 1297. Ein weiterer Vorteil der Ausgestaltung in Figur 4b ist, dass die Feder 1240 außerhalb des mit Druck beaufschlagten Bereiches des Druckregelventils angeordnet ist. Bei der Ausgestaltung in Figur 4b ist die Feder 1240 in einem separaten, am einstufigen Druckregelventil angeordneten Gehäuse 1292, der einen drucklosen Raum umschließt, untergebracht. Dieses Gehäuse 1292 ist lösbar mit dem Druckregelventilgehäuse 1289 verbunden und kann abgenommen werden, ohne dass die Druckregelung beeinflusst wird. Alternativ umfasst das Gehäuse 1292 eine Öffnung 1287. Dies ermöglicht die Einstellung der
Federspannung des Federelements 1240 und damit des Druckregelventils im laufenden Betrieb bzw. nach Verbau des Druckregelventils. Ein Ausbau der Feder wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4a zur Einstellung des
Druckregelventiles ist nicht notwendig. Dies ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber der in Figur 4a dargestellten Ausführungsform.
In Figur 5 ist eine Ausgestaltung eines Druckregelventils gezeigt, bei dem
Schieberbauteil und Kolben, wie in Figur 1 , getrennt ausgeführt sind.
Um das Schieberbauteil zu vereinfachen und trotzdem einen ausreichend hohen Durchfluss von der Eingangsseite 1320 zur Ausgangsseite 1330 zur Verfügung zu stellen, ist in der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform vorgesehen, die
Ausgangsseite 1330 an den Verbraucher im vorderen Teil des einstufigen
Druckregelventils, wie in Figur 4b, zur Verfügung zu stellen. Prinzipiell ist die Ausgestaltung gemäß Fig. 5 wie in Fig. 1 ausgeführt, d.h. Kolben und Schieberbauteil sind getrennt. Gleiche Bauteile wie in Fig. 1 werden mit um 1300 bzw. 13000 höheren Bezugsziffern gekennzeichnet. Dadurch, dass die
Ausgangsseite 1330 des Druckregelventiles vor das Wandlungselement in Form eines Kolbens 1305 verlegt wurde, muss nur noch eine druckleitende Verbindung zur Kolbenaußenseite 1350 des Kolbens 1305 hergestellt werden, damit der ausgangsseitige Druck auf die Kolbenaußenseite 1350 wirken kann. Das
Schieberbauteil muss dann nicht mehr strömungsoptimiert ausgeführt sein und die Bohrung 1360 an der Spitze des Schieberbauteils 1310 kann einfacher
ausgestaltet sein. Für die Menge des Durchflusses entscheiden ist die Größe der Dichtungsbohrung 1361 der Dichtung 13200. Bei einem Durchmesser von mehr als 1 ,7 mm, bevorzugt mehr als 2,0 mm, insbesondere mehr als 2,2 mm, ganz bevorzugt mehr als 3,0 mm wird auf der Niederdruckseite des Druckregelventils ein ausreichender Massenstrom von beispielsweise 12 kg/h, bevorzugt 8 kg/h gasförmigem Medium, insbesondere Wasserstoff mit einem Druck von
beispielsweise 9 bar bereitgestellt, und zwar auch dann, wenn der Druck
eingangsseitig des Druckregelventils durch Druckabfall im Tank von 1000 bar oder 500 bar auf einen Druck von beispielsweise 15 bar abgefallen ist.
In Fig. 6 ist schließlich eine Variante der Erfindung dargestellt, bei der die
Ausgestaltungen der in Figur 4b bis 5 entspricht, d.h. die Ausgangsseite 1730 vor dem Schieberbauteil 1710 angeordnet ist. Als Wandlungselement wird nicht ein Schieber und eine Feder, sondern ein Balg, bevorzugt ein Metallbalg 1779, eingesetzt. Anstelle des bevorzugt als Metallbalg 1779 ausgebildeten
Wandlungselementes kann bei einer Ausgestaltung gemäß Fig. 6 auch eine Membran eingesetzt werden. Gleiche Bauteile wie in Fig. 1 sind mit um 1700 bzw. 17000 erhöhten Bezugsziffern bezeichnet. Im Vergleich zu einem Kolben mit Schieber als Wandlungselement weist ein Balg eine höhere Genauigkeit auf wegen geringerer Reibung und Masse. Des Weiteren weist der Balg eine gewisse Federsteifigkeit auf. Dies ermöglicht die Verwendung einer schwächeren Feder gegenüber der Ausgestaltung aus Figur 1 oder sogar einen Verzicht hierauf. In Fig. 7 ist der Einbau eines Druckregelventiles gemäß der Erfindung in ein Tanksystem eines Fahrzeugs gezeigt. Die unterschiedlichen Tankreservoire des Tanksystems sind mit 2000.1 , 2000.2, 2000.3 bezeichnet. Die einzelnen Tanks 2000.1 , 2000.2, 2000.3 können über einen Tanknippel, und zwar von einem außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Vorratsbehälter betankt werden. In den Betankungsstrang vom Tanknippel 2100 über das Verteilstück 2200 zu den jeweiligen Tanks 2000.1 , 2000.2, 2000.3 ist ein Rückschlagventil 2300
eingebracht. Nachdem das Fahrzeug über den Tanknippel betankt wurde und die einzelnen Tanks 2000.1 , 2000.2, 2000.3 mit fluidem Gas, insbesondere H2, befüllt wurden, wird über das Verteilstück 2200 Gas mit hohem Druck zur Hochdruckseite HT einer Gasbehandlungseinheit 1000 mit einem erfindungsgemäßem
Druckregelventil geleitet. In der Leitung vom Tanknippel 2100 zum Vorteilstück 2000 ist ein Rückschlagventil 2300 vorgesehen. Da in der Regel bereits im
Tanknippel ein Rückschlagventil vorgesehen ist, dient das Rückschlagventil 2300 der Sicherheit. Ist beispielsweise das Rückschlagventil im Tanknippel undicht, so entleert sich nur das Volumen zwischen Tanknippel 2100 und dem zusätzlichen Rückschlagventil 2300. Wäre das zusätzliche Rückschlagventil 2300 nicht vorhanden, so würde sich das gesamte Leitungssystem entleeren. Die
Gasbehandlungseinheit 1000 mit einem erfindungsgemäßen Druckregelventil stellt auf der Niederdruckseite NT einem Verbraucher, beispielsweise einer
Brennstoffzelle oder einem Verbrennungsmotor 2500 fluides Gas zur Verfügung. In den Fluidweg von der Niederdruckseite NT zum Verbraucher 2500 ist das Absperrventil 2600 eingebracht sowie gegebenenfalls ein zweiter Druckregler. Das Absperrventil 2600, das auch als Sicherheitsabsperrventil bezeichnet wird, dient dazu den Gasstrom zum Verbraucher sicher unterbrechen zu können, falls es in der Druckregeleinheit eine erhöhte innere Undichtigkeit gäbe.
Obwohl vorstehendes System für ein Fahrzeug beschrieben ist, ist der Einsatz eines Druckregelventils auch bei einem stationären System möglich, d.h. z. B. bei einer stationären Brennstoffzelle. Auch hier stellt das Druckregelventil sicher, dass ein bestimmter Druck auf der Niederdruckseite NT für den Verbraucher,
beispielsweise die Brennstoffzelle, ständig zur Verfügung steht.
Mit der Erfindung wird erstmals ein Druckregelventil angegeben, mit dem es möglich ist, einen Vordruck von bis zu 1000 bar, bevorzug bis 900 bar,
insbesondere 875 bar einstufig mechanisch mit einer hohen Regelgenauigkeit auf beispielsweise 9 bar auf bevorzugt 9 ± 5 bar, bevorzugt 9 ± 2 bar, insbesondere bevorzugt ± 1 bar, ganz besonders bevorzugt 9 ± 0,5 bar und geringer Drift bei einer Lebensdauer von mehr als 10 Jahren, insbesondere mehr als 20 Jahren auf weniger als 25 bar, insbesondere ungefähr 9 bar, zu regeln sowie einen hohen
Durchfluss bereitzustellen. Auf der Niederdruckseite des Druckregelventils wird ein ausreichender Massenstrom von beispielsweise 12 kg/h, bevorzugt 8 kg/h gasförmigem Medium, insbesondere Wasserstoff mit einem Druck von
beispielsweise 9 bar bereitgestellt, und zwar auch dann, wenn der Druck
eingangsseitig des Druckregelventils durch Druckabfall im Tank von 1000 bar oder 500 bar auf einen Druck von beispielsweise 15 bar abgefallen ist.
Des Weiteren zeichnet sich der Druckregler durch einen individuell wechselbaren Eingangsadapter aus, der an die jeweilige Kraftstoffleitung angepasst werden kann. Das Druckregelventil ermöglicht es, einen Tank in einem Fahrzeug, das mit einem fluiden Medium unter hohem Druck betrieben wird, beispielsweise einem Brennstoffzellenfahrzeug, den Tank direkt an den Verbraucher, beispielsweise die Brennstoffzelle, anzubinden. Hierdurch wird es möglich, Verbindungs- und
Leckagestellen zu minimieren, Gewicht sowie Bauraum einzusparen. Die erfindungsgemäße pendelnde und schwimmende Lagerung des Kolbens auf dem Schieberbauteil oder des Schieberkolbenbauteiles ermöglicht es, Querkräfte der Feder auszugleichen und damit die Regelgenauigkeit sowie die
Verschleißbeständigkeit und das Ansprechverhalten zu verbessern. Des Weiteren ist die Federkraft einstellbar, bevorzugt vor Auslieferung des Druckregelventils. Der Druckregler mit schwimmend gelagertem Kolben zeichnet sich durch hohe Verschleißarmut und sehr gute Führungen sowie sehr hohe Regelgenauigkeit und gutes Ansprechverhalten aus.
Die Anmeldung umfasst Aspekte, die in den nachfolgenden Sätzen niedergelegt sind, die Teil der Beschreibung sind, aber keine Ansprüche. Sätze
1. Druckregelventil (1) für kontinuierliche Regelung eines Eingangsdruckes eines fluiden Mediums, insbesondere eines Gases, bevorzugt
Wasserstoffgas von mehr als 500 bar, insbesondere mehr als 700 bar, insbesondere im Bereich 700 bar bis 1000 bar, bevorzugt im Bereich 700 bar bis 875 bar, auf einen Ausgangsdruck von weniger 50 bar,
insbesondere weniger als 25 bar, insbesondere im Bereich 25 bar bis 5 bar, bevorzugt im Bereich 15 bar bis 9 bar, mit
einem Schieberbauteil (10),
einem Kolben (5) sowie
einer Feder (40),
wobei das Druckregelventil (1) derart ausgestaltet ist, dass der
Eingangsdruck mittels des Kolbens (5) über die Feder (40) und das
Schieberbauteil (10) auf den Ausgangsdruck geregelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kolben (5) gegenüber dem Schieberbauteil (10) schwimmend, insbesondere pendelnd gelagert ist. . Druckregelventil nach Satz 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schieberbauteil (10) Arretiereinrichtungen bzw. Verdrehsicherungen mit wenigstens einer, bevorzugt mehreren Arretieröffnungen (80), für den Eingriff, insbesondere eines Bolzens (90) des schwimmend, gelagerten Kolbens (5) umfasst. Druckregelventil nach einem der Sätze 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Feder (40) eine Vorspannung aufweist und die Feder(40) auf den Kolben (5) zur Einstellung des Ausgangsdruckes wirkt.
Druckregelventil nach einem der Sätze 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schieberbauteil (10) eine Bohrung (60) zum Hindurch leiten des fluiden Mediums von einer Eingangsseite (20) mit dem Eingangsdruck zu einer Ausgangsseite (30) mit dem Ausgangsdruck und/oder einen
Spitzenabschnitt umfasst, wobei die Bohrung (60) und/oder der
Spitzenabschnitt (12) bevorzugt strömungsoptimiert ausgestaltet ist
Druckregelventil nach einem der Sätze 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Druckregelventil (1) eine Hauptdichtung (200), insbesondere in Form eines Dichtrings, umfasst, der bevorzugt mit dem Spitzenabschnitt (12) des Schieberbauteils (10) und der Gehäusewand zur Anlage kommt.
Druckregelventil nach Satz 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hauptdichtung (200), insbesondere der Dichtring, aus einem
wasserstoffbeständigen Material, insbesondere Polyamidimid, Polyimid, PEEK besteht.
Druckregelventil nach einem der Sätze 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Druckregelventil an der Eingangsseite (20) in Strömungsrichtung vor dem Schieberbauteil (10) ein Filterbauteil (310), insbesondere ein Filtersieb mit einer Maschenweite im Bereich 2 pm bis 100 pm, insbesondere 2 pm bis 40 pm oder einen drahtgewickelten filter oder einen Sinterfilter umfasst. Druckregelventil nach einem der Sätze 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Druckregelventil eine Führungsbuchse (100), bevorzugt aus PEEK, zum Führen des Schieberbauteils (10) umfasst. Druckregelventil nach einem der Sätze 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Feder in einem drucklosen Raum (54) angeordnet ist. Druckregelventil nach einem der Sätze 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kolben (5) Dichtungen (7, 9), bevorzugt aus wasserstoffverträglichen Elastomeren, umfasst, die bevorzugt zwischen Kolben und Schieberbauteil und/oder Kolben und Gehäusewand angeordnet sind. Fahrzeug mit einem Druckregelventil gemäß einem der Sätze 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckteil (HT) des
Druckregelventiles mit einem Tanksystem, insbesondere einem
Tankbehälter fluidleitend verbunden ist und der Niederdruckteil mit einem Verbraucher, insbesondere einem Verbrennungsmotor oder einer
Brennstoffzelle.

Claims

Patentansprüche
1. Druckregelventil (1) für kontinuierliche Regelung eines Eingangsdruckes eines fluiden Mediums, insbesondere eines Gases, bevorzugt
Wasserstoffgas von bis zu 500 bar, insbesondere bis zu 700 bar, insbesondere im Bereich von bis zu 700 bar bis zu 1000 bar, bevorzugt im Bereich von bis zu 700 bar bis zu 875 bar, auf einen Ausgangsdruck von weniger 50 bar, insbesondere weniger als 25 bar, insbesondere im Bereich 25 bar bis 5 bar, bevorzugt im Bereich 15 bar bis 9 bar, mit
einem Schieberbauteil (10),
einem Kolben (5) sowie
einer Feder (40),
wobei das Druckregelventil (1) ein Wandlungselement umfasst, das derart ausgestaltet ist, dass der Eingangsdruck mittels des Wandlungselementes auf den Ausgangsdruck geregelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wandlungselement einen Kolben und ein Schieberbauteil umfasst, wobei
der Kolben (5) gegenüber dem Schieberbauteil (10) schwimmend, insbesondere pendelnd gelagert ist
oder
Kolben (1105) und Schieberbauteil (1110) ein einziges
Schieberkolbenbauteil (1197) ausbilden und das Wandlungselement des Weiteren eine Feder (1140) umfasst, die gegenüber dem
Schieberkolbenbauteil (1197) schwimmend, insbesondere pendelnd gelagert ist
oder
das Wandlungselement eine Membran oder einen Balg (1779) umfasst und die Membran oder der Balg (1779) derart ausgestaltet sind, dass ein Eingangsdruck mittels der Membran oder dem Balg (1779) über eine Feder (1740) auf den Ausgangsdruck gewandelt bzw. geregelt wird. Druckregelventil nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schieberbauteil (10) Arretiereinrichtungen bzw. Verdrehsicherungen mit wenigstens einer, bevorzugt mehreren Arretieröffnungen (80), für den Eingriff, insbesondere eines Bolzens (90) des schwimmend, gelagerten Kolbens (5) oder eine Kontermutter umfasst.
Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Feder (40, 1140) eine Vorspannung aufweist und die Feder(40; 1140) auf den Kolben (5; 1105) zur Einstellung des Ausgangsdruckes wirkt.
Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schieberbauteil (10) oder Schieberkolbenbauteil (1 197, 1297) eine Bohrung (60) zum Hindurchleiten des fluiden Mediums von einer
Eingangsseite (20, 1120, 1220, 1320) mit dem Eingangsdruck zu einer Ausgangsseite (30) mit dem Ausgangsdruck und/oder einen
Spitzenabschnitt umfasst, wobei die Bohrung (60, 1160) und/oder der Spitzenabschnitt (12) bevorzugt strömungsoptimiert ausgestaltet ist oder das Schieberbauteil keine Bohrung oder eine Bohrung (1260, 1360) mit geringem Durchmesser lediglich zum Herstellen einer druckleitenden Verbindung zu einer Kolbenaußenseite (1200, 1350) des Kolbens (1205, 1305) umfasst.
Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Druckregelventil (1) eine Hauptdichtung (200), insbesondere in Form eines Dichtrings, mit einer Dichtungsbohrung (1161) umfasst, der bevorzugt mit dem Spitzenabschnitt (12) des Schieberbauteils (10) und der
Gehäusewand zur Anlage kommt.
6. Druckregelventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtungsbohrung einen Durchmesser größer 1 ,7 mm, insbesondere größer 2 mm, bevorzugt größer 2,2 mm, insbesondere größer 3,0 mm aufweist.
7. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 5 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtungsbohrung (1261) der Dichtung und/oder die Bohrung (60, 1260) des Schiebers derart ausgebildet ist, dass auf der Niederdruckseite des Druckregelventils ein ausreichender Massenstrom von mindestens 10 kg/h, bevorzugt 8 kg/h gasförmigem Medium, insbesondere Wasserstoff mit einem Druck von wenigstens 9 bar bereitgestellt wird, auch dann, wenn der Druck eingangsseitig des Druckregelventils durch Druckabfall im Tank von 000 bar oder 500 bar auf einen Druck von beispielsweise 15 bar
abgefallen ist.
8. Druckregelventil nach Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hauptdichtung (200), insbesondere der Dichtring, mit einer
Dichtungsbohrung (1261) aus einem Wasserstoff beständigen Material, insbesondere Polyamidimid, Polyimid, PU, PCTFE, PTFE, PEEK besteht.
9. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Druckregelventil an der Eingangsseite (20) in Strömungsrichtung vor dem Schieberbauteil (10) ein Filterbauteil (310), insbesondere ein Filtersieb mit einer Maschenweite im Bereich 2 pm bis 100 pm, insbesondere 2 pm bis 40 pm oder einen drahtgewickelten Filter oder einen Sinterfilter umfasst.
10. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
das Druckregelventil eine Führungsbuchse (100), bevorzugt aus PEEK, zum Führen des Schieberbauteils (10) umfasst.
11. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Feder in einem drucklosen Raum (54) angeordnet ist.
12. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kolben (5) Dichtungen (7, 9), bevorzugt aus wasserstoffverträglichen Elastomeren, umfasst, die bevorzugt zwischen Kolben und Schieberbauteil und/oder Kolben und Gehäusewand angeordnet sind.
13. Fahrzeug mit einem Druckregelventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckteil (HT) des
Druckregelventiles mit einem Tanksystem, insbesondere einem
Tankbehälter fluidleitend verbunden ist und der Niederdruckteil mit einem Verbraucher, insbesondere einem Verbrennungsmotor oder einer
Brennstoffzelle.
PCT/EP2013/003824 2012-12-19 2013-12-18 Druckregelventil WO2014095051A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112013006072.8T DE112013006072A5 (de) 2012-12-19 2013-12-18 Druckregelventil

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012024850.4 2012-12-19
DE201210024850 DE102012024850A1 (de) 2012-12-19 2012-12-19 Gashhandhabungseinheit
DE201210024851 DE102012024851A1 (de) 2012-12-19 2012-12-19 Druckregelventil
DE102012024851.2 2012-12-19
DE202013004126.9U DE202013004126U1 (de) 2012-12-19 2013-05-02 Gashandhabungseinheit
DE202013004126.9 2013-05-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2014095051A2 true WO2014095051A2 (de) 2014-06-26
WO2014095051A3 WO2014095051A3 (de) 2014-08-28

Family

ID=50480020

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/003823 WO2014095050A1 (de) 2012-12-19 2013-12-18 Gashandhabungseinheit
PCT/EP2013/003824 WO2014095051A2 (de) 2012-12-19 2013-12-18 Druckregelventil

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/003823 WO2014095050A1 (de) 2012-12-19 2013-12-18 Gashandhabungseinheit

Country Status (2)

Country Link
DE (3) DE202013004126U1 (de)
WO (2) WO2014095050A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113898872A (zh) * 2021-10-18 2022-01-07 詹清楚 一种安全防泄漏的氧气管运输设备
FR3136458B1 (fr) * 2022-06-14 2024-06-14 Manitou Bf Machine de manutention comportant un châssis rotatif et une pile à combustible

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4416076A1 (de) * 1994-05-06 1995-11-09 Schmidt & Lenhardt Gmbh & Co Druckminderventil
US20090071550A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Daryll Duane Patterson In-line adjustable regulators
US20100101666A1 (en) * 2008-10-28 2010-04-29 Gm Global Technology Operations, Inc. Pressure regulator for hydrogen storage system
WO2011128619A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Linde Aktiengesellschaft Gas pressure control valve

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4033378A (en) * 1973-12-10 1977-07-05 Pauliukonis Richard S Compressed gas valve with constant flow
IT1043483B (it) * 1975-10-20 1980-02-20 Larga Spa Dispositivo riduttore di pressione a stabilizzazione diretta della pressione ridotta di valle
US5623964A (en) * 1995-08-14 1997-04-29 Tsai; Shun-Ching Safety gas filling valve for vehicles
DE20010933U1 (de) 2000-06-27 2001-09-13 Weh, Erwin, 89257 Illertissen Filterteil für Fluidleitungen
JP2007242304A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Toyota Motor Corp バルブ、バルブ制御装置及び燃料電池システム
DE202008002211U1 (de) 2008-02-15 2009-03-26 Weh, Erwin Hochdruckverschraubung
EP2676544A1 (de) 2012-06-22 2013-12-25 Daily Life, LLC. Handschuh zum Pflegen von Haustieren

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4416076A1 (de) * 1994-05-06 1995-11-09 Schmidt & Lenhardt Gmbh & Co Druckminderventil
US20090071550A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Daryll Duane Patterson In-line adjustable regulators
US20100101666A1 (en) * 2008-10-28 2010-04-29 Gm Global Technology Operations, Inc. Pressure regulator for hydrogen storage system
WO2011128619A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Linde Aktiengesellschaft Gas pressure control valve

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014095051A3 (de) 2014-08-28
DE112013006072A5 (de) 2015-09-03
DE112013006097A5 (de) 2015-09-03
DE202013004126U1 (de) 2014-03-24
WO2014095050A1 (de) 2014-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60103896T2 (de) Vorrichtung zum regeln eines gasdurchflusses
DE69511274T2 (de) Verbesserter zweistufen-druckregler
EP3479008B1 (de) Tankventil
DE60310504T2 (de) Ventil mit Druckausgleichkolben
DE69506310T2 (de) Druckminderer für verdichtes Erdgas
EP2011928B1 (de) Rohrtrenneranordnung
EP2728229B1 (de) Drucksperrventileinheit für einen Druckspeicherbehälter
DE10150238A1 (de) Druckregelventil, insbesondere Proportional-Druckregelventil
WO2002077446A1 (de) Druckbegrenzungsventil für kraftstoff-einspritzeinrichtungen
EP2580507A1 (de) Ventilanordnung
DE2748079A1 (de) Wasserdruck-verstaerkungssystem und steuerventil sowie steuerverfahren
DE4310232C2 (de) Notabschaltventil mit Regulator
DE10306006A1 (de) Hydraulikmodul
DE102016008058A1 (de) Tankventil
DE102015005977A1 (de) Entnahmeventil
DE112005003291B4 (de) Druckreduzierer
WO2014095051A2 (de) Druckregelventil
WO2019214878A1 (de) Ventilanordnung zur gasdruckregelung, kraftstoffsystem mit ventilanordnung zur gasdruckregelung
DE102006026338A1 (de) Druckreduzierventil, mobiles Stromversorgungsaggregat sowie damit versorgte elektrische Einrichtungen
DE102012024851A1 (de) Druckregelventil
WO2019137842A1 (de) Ventilanordnung zur gasdruckregelung, kraftstoffsystem mit ventilanordnung zur gasdruckregelung
WO2022100974A1 (de) Tankvorrichtung zur speicherung eines gasförmigen mediums
WO2021151616A1 (de) Tankvorrichtung zur speicherung eines gasförmigen mediums für ein brennstoffzellensystem
DE102020213577A1 (de) Tankvorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums
DE102012024850A1 (de) Gashhandhabungseinheit

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13811793

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112013006072

Country of ref document: DE

Ref document number: 1120130060728

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13811793

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2