结构

专利类型 发明公开 法律事件 公开;
专利有效性 公开 当前状态 公开
申请号 CN202311439058.1 申请日 2023-11-01
公开(公告)号 CN119934282A 公开(公告)日 2025-05-06
申请人 未势能源科技有限公司; 申请人类型 企业
发明人 张佳伟; 刘冬明; 陈佳雨; 王宏昊; 第一发明人 张佳伟
权利人 未势能源科技有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 未势能源科技有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:江苏省 城市 当前专利权人所在城市:江苏省苏州市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:江苏省苏州市常熟经济技术开发区金港路18号滨江海外大厦18-1号1004 邮编 当前专利权人邮编:215536
主IPC国际分类 F16K17/38 所有IPC国际分类 F16K17/38F16K17/40F17C13/04
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 10 专利文献类型 A
专利代理机构 北京超凡宏宇知识产权代理有限公司 专利代理人 林桐;
摘要 本 发明 提供了一种 阀 门 结构,涉及气瓶阀门技术领域,通过在安装壳体内设置感温元件,感温元件的两端分别与推动组件和密封活门连接,推动组件产生的推动 力 作用在密封活门上,手动控制 阀体 内泄放通道的开启或关闭,具有手动泄放的功能,感温元件能够 感知 温度 ,当温度达到设定值时,感温元件破裂失效,密封活门打开,气体通过泄放通道泄放,具有高温泄放的功能,使得阀门结构集合有手动泄放和高温泄放的功能,用一个阀门的体积完成了双倍的功能,更加节省阀门体积,缓解了 现有技术 中存在的传统的解决瓶阀体积的方法对造成阀门性能和功能的损失的技术问题。
权利要求

1.一种结构,其特征在于,包括:阀体(100)、密封活门(200)、安装壳体(300)、感温元件(400)和推动组件(500);
所述密封活门(200)的一端伸入到所述安装壳体(300)内,且能够在所述安装壳体(300)内移动,所述密封活门(200)的另一端伸入到所述阀体(100)内,所述密封活门(200)用于封堵所述阀体(100)内的泄放通道(140);
所述感温元件(400)设置于所述安装壳体(300)内,所述感温元件(400)配置为能够受热破裂或受热融化,所述感温元件(400)的一端与所述密封活门(200)连接,所述推动组件(500)伸入到所述安装壳体(300)内与所述感温元件(400)的另一端连接,所述推动组件(500)用于带动所述密封活门(200)缩入或伸出所述安装壳体(300),以控制所述阀体(100)内的泄放通道(140)开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的阀门结构,其特征在于,
所述推动组件(500)包括推杆(510)和底座(520);
所述底座(520)设置于所述安装壳体(300)内,所述推杆(510)的一端伸入到所述安装壳体(300)内与所述底座(520)连接,所述推杆(510)的另一端伸出所述安装壳体(300)。
3.根据权利要求2所述的阀门结构,其特征在于,
所述安装壳体(300)具有相互连通的第一通孔(310)和第二通孔(320);
所述推杆(510)与所述第一通孔(310)的孔壁螺纹连接;
所述底座(520)和所述密封活门(200)在所述第二通孔(320)中滑动。
4.根据权利要求3所述的阀门结构,其特征在于,
所述第一通孔(310)的孔径小于所述第二通孔(320)的孔径,以在所述第一通孔(310)与所述第二通孔(320)的连接处形成有台阶面,所述台阶面用于抵住所述底座(520),以避免所述底座(520)和所述感温元件(400)从所述安装壳体(300)内滑出。
5.根据权利要求2所述的阀门结构,其特征在于,
所述底座(520)远离所述推杆(510)的一侧面设置有开口朝向所述感温元件(400)的第一卡接槽(521);
所述密封活门(200)设置有开口朝向感温元件(400)的第二卡接槽(231);
所述感温元件(400)的两端分别伸入到所述第一卡接槽(521)和所述第二卡接槽(231)中。
6.根据权利要求5所述的阀门结构,其特征在于,
所述第一卡接槽(521)内设置有第一缓冲垫(522),所述第二卡接槽(231)内设置有第二缓冲垫(232),所述感温元件(400)的两端分别与所述第一缓冲垫(522)和所述第二缓冲垫(232)抵接。
7.根据权利要求1所述的阀门结构,其特征在于,
所述密封活门(200)包括依次连接的第一活门段(210)、第二活门段(220)和第三活门段(230);
所述阀体(100)具有与泄放通道(140)连通的第一密封孔(110),所述第一活门段(210)端部形成的圆锥密封面伸入到所述第一密封孔(110)中,用于封堵所述泄放通道(140);
所述第三活门段(230)伸入到所述安装壳体(300)内,所述第三活门段(230)的外表面沿径向方向凹陷形成有防安装槽,所述防水安装槽用于安装防水圈(233),所述防水圈(233)与所述安装壳体(300)的内壁过盈配合连接;
所述第一活门段(210)的外径尺寸小于所述第二活门段(220)的外径尺寸;
所述第二活门段(220)的外径尺寸小于所述第三活门段(230)的外径尺寸。
8.根据权利要求7所述的阀门结构,其特征在于,
所述阀门结构还包括阻挡圈(600)和密封圈(700);
所述第一活门段(210)的外表面沿径向方向凹陷形成密封安装槽(211),所述阻挡圈(600)和所述密封圈(700)均设置于所述密封安装槽(211)内,且所述阻挡圈(600)位于所述密封圈(700)远离所述密封圈(700)受介质端面的一侧。
9.根据权利要求8所述的阀门结构,其特征在于,
所述密封安装槽(211)的槽底具有密封斜面(212),所述阻挡圈(600)的内圈具有挡圈斜面(610),所述第一活门段(210)受到介质力时,所述密封圈(700)推动所述阻挡圈(600),以使所述挡圈斜面(610)沿着所述密封斜面(212)爬坡移动,直至所述挡圈斜面(610)与所述密封斜面(212)贴合,所述阻挡圈(600)外圆周与所述阀门壳体内壁贴合,以阻止所述密封圈(700)挤出。
10.根据权利要求7所述的阀门结构,其特征在于,
所述阀门结构还包括弹性件(800);
所述弹性件(800)套设于所述第二活门段(220);
所述阀体(100)具有与所述第一密封孔(110)连通的第二密封孔(120),所述第一密封孔(110)与所述第二密封孔(120)同轴设置,且所述第二密封孔(120)的孔径大于所述第一密封孔(110)的孔径,在所述第一密封孔(110)与所述第二密封孔(120)的连接处形成连接面,所述弹性件(800)的一端与所述连接面抵接,所述弹性件(800)的另一端与所述第三活门段(230)抵接,所述弹性件(800)配置为能够使所述密封活门(200)具有朝向靠近所述推动组件(500)移动的运动趋势。

说明书全文

结构

技术领域

[0001] 本发明涉及气瓶阀门技术领域,尤其是涉及一种阀门结构。

背景技术

[0002] 氢能以其高效环保等优点成为了21世纪最具发展潜的新型绿色能源,但是之后的氢气、液氢储存、运输、车载运营技术、无法保障的安全性能严重阻碍了其大规模的发展。目前应用于氢能源行业最普遍的储氢方式是使用气瓶进行储氢,通过阀门及管道系统给反应堆提供稳定压力、流量的氢气是现阶段氢能源行业面临的难题之一。
[0003] 目前氢气瓶阀在车载储氢系统中属于开发研究阶段,主要保证燃料电堆获得稳定的氢气环境,而了减少整体体积,需要将阀门设计的尽量小。
[0004] 但是,传统的解决瓶阀体积的方法是减小结构尺寸或者是减少阀门功能,减少结构尺寸不管是减小壁厚还是减小阀门的尺寸都会造成阀门性能的相对降低,而如果是减少阀门功能,更是大大降低了阀门的安全性

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种阀门结构,以缓解了现有技术中存在的传统的解决瓶阀体积的方法对造成阀门性能和功能的损失的技术问题。
[0006] 本发明提供的阀门结构,包括:阀体、密封活门、安装壳体、感温元件和推动组件;
[0007] 所述密封活门的一端伸入到所述安装壳体内,且能够在所述安装壳体内移动,所述密封活门的另一端伸入到所述阀体内,所述密封活门用于封堵所述阀体内的泄放通道;
[0008] 所述感温元件设置于所述安装壳体内,所述感温元件配置为能够受热破裂或受热融化,所述感温元件的一端与所述密封活门连接,所述推动组件伸入到所述安装壳体内与所述感温元件的另一端连接,所述推动组件用于带动所述密封活门缩入或伸出所述安装壳体,以控制所述阀体内的泄放通道开启或关闭。
[0009] 在可选的实施方式中,
[0010] 所述推动组件包括推杆和底座;
[0011] 所述底座设置于所述安装壳体内,所述推杆的一端伸入到所述安装壳体内与所述底座连接,所述推杆的另一端伸出所述安装壳体。
[0012] 在可选的实施方式中,
[0013] 所述安装壳体具有相互连通的第一通孔和第二通孔;
[0014] 所述推杆与所述第一通孔的孔壁螺纹连接;
[0015] 所述底座和所述密封活门在所述第二通孔中滑动。
[0016] 在可选的实施方式中,
[0017] 所述第一通孔的孔径小于所述第二通孔的孔径,以在所述第一通孔与所述第二通孔的连接处形成有台阶面,所述台阶面用于抵住所述底座,以避免所述底座(520)和所述感温元件(400)从所述安装壳体(300)内滑出。
[0018] 在可选的实施方式中,
[0019] 所述底座远离所述推杆的一侧面设置有开口朝向所述感温元件的第一卡接槽;
[0020] 所述密封活门设置有开口朝向感温元件的第二卡接槽;
[0021] 所述感温元件的两端分别伸入到所述第一卡接槽和所述第二卡接槽中。
[0022] 在可选的实施方式中,
[0023] 所述第一卡接槽内设置有第一缓冲垫,所述第二卡接槽内设置有第二缓冲垫,所述感温元件的两端分别与所述第一缓冲垫和所述第二缓冲垫抵接。
[0024] 在可选的实施方式中,
[0025] 所述密封活门包括依次连接的第一活门段、第二活门段和第三活门段;
[0026] 所述阀体具有与泄放通道连通的第一密封孔,所述第一活门段端部形成的圆锥密封面伸入到所述第一密封孔中,用于封堵所述泄放通道;
[0027] 所述第三活门段伸入到所述安装壳体内,所述第三活门段的外表面沿径向方向凹陷形成有防安装槽,所述防水安装槽用于安装防水圈,所述防水圈与所述安装壳体的内壁过盈配合连接;
[0028] 所述第一活门段的外径尺寸小于所述第二活门段的外径尺寸;
[0029] 所述第二活门段的外径尺寸小于所述第三活门段的外径尺寸。
[0030] 在可选的实施方式中,
[0031] 所述阀门结构还包括阻挡圈和密封圈
[0032] 所述第一活门段的外表面沿径向方向凹陷形成密封安装槽,所述阻挡圈和所述密封圈均设置于所述密封安装槽内,且所述阻挡圈位于所述密封圈远离所述密封圈受介质力端面的一侧。
[0033] 在可选的实施方式中,
[0034] 所述密封安装槽的槽底具有密封斜面,所述阻挡圈的内圈具有挡圈斜面,所述第一活门段受到介质力时,所述密封圈推动所述阻挡圈,以使所述挡圈斜面沿着所述密封斜面爬坡移动,直至所述挡圈斜面与所述密封斜面贴合,所述阻挡圈外圆周与所述阀门壳体内壁贴合,以阻止所述密封圈挤出。
[0035] 在可选的实施方式中,
[0036] 所述阀门结构还包括弹性件;
[0037] 所述弹性件套设于所述第二活门段;
[0038] 所述阀体具有与所述第一密封孔连通的第二密封孔,所述第一密封孔(110)与所述第二密封孔(120)同轴设置,且所述第二密封孔(120)的孔径大于所述第一密封孔(110)的孔径,在所述第一密封孔(110)与所述第二密封孔(120)的连接处形成连接面,所述弹性件的一端与所述连接面抵接,所述弹性件的另一端与所述第三活门段抵接,所述弹性件配置为能够使所述密封活门具有朝向靠近所述推动组件移动的运动趋势。
[0039] 本发明提供的阀门结构,通过在安装壳体内设置感温元件,感温元件的两端分别与推动组件和密封活门连接,推动组件产生的推动力作用在密封活门上,手动控制阀体内泄放通道的开启或关闭,具有手动泄放的功能,感温元件能够感知温度,当温度达到设定值时,感温元件破裂失效,密封活门打开,气体通过泄放通道泄放,具有高温泄放的功能,使得阀门结构集合有手动泄放和高温泄放的功能,用一个阀门的体积完成了双倍的功能,更加节省阀门体积,缓解了现有技术中存在的传统的解决瓶阀体积的方法对造成阀门性能和功能的损失的技术问题。附图说明
[0040] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041] 图1为本发明实施例提供的阀门结构的整体结构示意图;
[0042] 图2为本发明实施例提供的阀门结构中安装壳体的结构示意图;
[0043] 图3为本发明实施例提供的阀门结构中密封活门的安装放大图结构示意图;
[0044] 图4为本发明实施例提供的阀门结构中阻挡圈和密封圈的安装放大结构示意图。
[0045] 图标:100‑阀体;110‑第一密封孔;120‑第二密封孔;130‑第三密封孔;140‑泄放通道;200‑密封活门;210‑第一活门段;211‑密封安装槽;212‑密封斜面;220‑第二活门段;230‑第三活门段;231‑第二卡接槽;232‑第二缓冲垫;233‑防水圈;300‑安装壳体;310‑第一通孔;320‑第二通孔;400‑感温元件;500‑推动组件;510‑推杆;520‑底座;521‑第一卡接槽;
522‑第一缓冲垫;600‑阻挡圈;610‑挡圈斜面;700‑密封圈;800‑弹性件。

具体实施方式

[0046] 下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0047] 如图1所示,本实施例提供的阀门结构,包括:阀体100、密封活门200、安装壳体300、感温元件400和推动组件500;阀体100内具有泄放通道140和阀门安装孔,阀门安装孔与泄放通道140相连通,密封活门200的一端伸入到阀门安装孔中,密封活门200能够将泄放通道140封堵,在阀门安装孔中移动,控制泄放通道140的开启或关闭。
[0048] 密封活门200的另一端伸入到安装壳体300内,且能够在安装壳体300内移动,安装壳体300起到限制密封活门200的移动方向的作用。
[0049] 感温元件400设置于安装壳体300内,感温元件400配置为能够受热破裂或受热融化,感温元件400的一端与密封活门200连接,推动组件500伸入到安装壳体300内与感温元件400的另一端连接,具体的,感温元件400具体为玻璃感温件,感温元件400对温度变化的感应更迅速,在气瓶或者瓶阀发生火烧时,感温元件400吸收热量后温度迅速升高,并且在达到一定温度后自动破裂,断开推动组件500与密封活门200之间的连接,从而使密封活门200打开泄放通道140,以使气体能够迅速流出,实现高温自动泄放功能;感温元件400也可设置为合金材料,达到一定温度后自动融化,根据实际情况选择不同材料的感温元件。
[0050] 感温元件400的两端分别与推动组件500和密封活门200连接,推动组件500产生的驱动力直接作用在感温元件400上,进而能够带动密封活门200缩入或伸出安装壳体300,以控制阀体100内的泄放通道140开启或关闭,实现手动泄放功能。
[0051] 本实施例提供的阀门结构,通过在安装壳体300内设置感温元件400,感温元件400的两端分别与推动组件500和密封活门200连接,推动组件500产生的推动力作用在密封活门200上,手动控制阀体100内泄放通道140的开启或关闭,具有手动泄放的功能,感温元件400能够感知温度,当温度达到设定值时,感温元件400破裂失效,密封活门200打开,气体通过泄放通道140泄放,具有高温泄放的功能,使得阀门结构集合有手动泄放和高温泄放的功能,用一个阀门的体积完成了双倍的功能,更加节省阀门体积,缓解了现有技术中存在的传统的解决瓶阀体100积的方法对造成阀门性能和功能的损失的技术问题。
[0052] 在上述实施例的基础上,在可选的实施方式中,本实施例提供的阀门结构中的推动组件500包括推杆510和底座520;底座520设置于安装壳体300内,底座520能够在安装壳体300内滑动,推杆510的一端伸入到安装壳体300内与底座520连接,推杆510的另一端伸出安装壳体300,工作人员使用推杆510伸出安装壳体300的一端控制推杆510移动,进而带动密封活门200移动,控制泄放通道140的开启或关闭。
[0053] 需要注意的是,推杆510和底座520可设置为分体式结构,即推杆510伸入到安装壳体300内的一端与底座520相互抵接,以图1方向举例,正向旋拧推杆510时,推杆510向右移动,推动底座520朝向靠近泄放通道140的方向移动,进而带动密封活门200封堵泄放通道140,反向旋拧推杆510时,推杆510向左移动,泄放通道140的高压气体推动密封活门200向左移动,带动感温元件400和底座520一同向左移动,泄放通道140开启。
[0054] 如图2所示,在可选的实施方式中,安装壳体300具有相互连通的第一通孔310和第二通孔320;推杆510与第一通孔310的孔壁螺纹连接,通过旋拧推杆510,将旋转力转换为推动力,带动底座520和密封活门200在第二通孔320中滑动。
[0055] 需要注意的是,当需要手动泄放时,旋拧推杆510,使推杆510向伸出安装壳体300的方向移动,由于泄放通道140的内气体作用在密封活门200端部的圆锥面上,使气体推动密封活门200向伸入安装壳体300内的方向移动,泄放通道140打开。
[0056] 在可选的实施方式中,第一通孔310的孔径小于第二通孔320的孔径,以在第一通孔310与第二通孔320的连接处形成有台阶面,底座520的外径尺寸大于第一通孔310的孔径,当推杆510与底座520为分体式结构时,泄放通道140的高压气体推动密封活门200向左移动时,台阶面能够抵住底座520,限制底座520的移动范围,进而避免底座520和感温元件400从安装壳体300内滑出。
[0057] 需要注意的是,当底座520与推杆510为一体式结构时,台阶面的设置也可防止推杆510从安装壳体300中旋出。
[0058] 在可选的实施方式中,底座520远离推杆510的一侧面设置有开口朝向感温元件400的第一卡接槽521;密封活门200设置有开口朝向感温元件400的第二卡接槽231;感温元件400的两端分别伸入到第一卡接槽521和第二卡接槽231中。
[0059] 具体的,在底座520远离推杆510的一侧面向远离推杆510的方向延伸形成圆环凸起,圆环凸起围设形成第一卡接槽521,可选择的在第一卡接槽521内设置第一缓冲垫522,密封活门200靠近感温元件400的一端向内凹陷形成第二卡接槽231,可选择的在第二卡接槽231内设置第二缓冲垫232,感温元件400的两端分别与第一缓冲垫522和第二缓冲垫232抵接。
[0060] 如图3所示,在可选的实施方式中,密封活门200包括依次连接的第一活门段210、第二活门段220和第三活门段230;第一活门段210的外径尺寸小于第二活门段220的外径尺寸;第二活门段220的外径尺寸小于第三活门段230的外径尺寸,阀体100具有第一密封孔110、第二密封孔120和第三密封孔130,第一密封孔110与泄放通道140连通,第一活门段210在第一密封孔110中移动,第一活门段210端部形成的圆锥密封面伸入到第一密封孔110中,用于封堵泄放通道140,第二活门段220位于第二密封孔120中,安装壳体300插入到第三密封孔130中,并且,安装壳体300的外表面具有外螺纹段,第三密封孔130的内壁具有内螺纹段,使安装壳体300螺纹连接在第三密封孔130上。
[0061] 第三活门段230伸入到安装壳体300内,第三活门段230的外表面沿径向方向凹陷形成有防水安装槽,防水安装槽用于安装防水圈233,防水圈233具体可设置为O型圈,防水圈233与安装壳体300的内壁过盈配合连接,避免气体和液体沿着第三活门段230与安装壳体300内壁之间的缝隙进入到安装壳体300内部。
[0062] 如图4所示,在可选的实施方式中,阀门结构还包括阻挡圈600和密封圈700;第一活门段210的外表面沿径向方向凹陷形成密封安装槽211,阻挡圈600和密封圈700均设置于密封安装槽211内,且阻挡圈600位于密封圈700远离密封圈700受介质力端面的一侧。
[0063] 具体而言,当高压气体作用在第一活门段210端部的圆锥面上时,以图4为例,推动第一活门段210左移,第一活门段210推动密封圈700的受介质力端面左移,阻挡圈600起到阻止密封圈700从密封安装槽211中脱出的作用,需要注意的是,受介质力端面具体为密封圈700靠近泄放通道140的一侧面。在可选的实施方式中,密封安装槽211的槽底具有密封斜面212,阻挡圈600的内圈具有挡圈斜面610,第一活门段210受到介质力时,密封圈700推动阻挡圈600,以使挡圈斜面610沿着密封斜面212爬坡移动,直至挡圈斜面610与密封斜面212贴合,阻挡圈600外圆周与阀门壳体内壁贴合,以阻止密封圈700挤出。
[0064] 具体而言,当高压气体作用在第一活门段210上时,介质力推动第一活门段210移动,阻挡圈600和密封圈700形成抵抗介质力的高压密封副,在压力负荷下,密封圈700在阀体100内壁和第一活门段210壁面之间被挤压过程中出现溢出进入空隙的趋势,此时阻挡圈600在密封圈700的推动下,阻挡圈600上的挡圈斜面610沿着密封斜面212爬坡一样移动,填补空隙,直至挡圈斜面610与密封斜面212完全贴合,阻挡圈600外圆周与阀体100内壁贴合,阻挡圈600对密封圈700形成完整的支撑,防止密封圈700挤出,从而实现高压状态下的可靠性密封
[0065] 在可选的实施方式中,阀门结构还包括弹性件800,弹性件800具体设置为压缩弹簧,弹性件800套设于第二活门段220;第一密封孔110与第二密封孔120同轴设置,且第二密封孔120的孔径大于第一密封孔110的孔径,在第一密封孔110与第二密封孔120的连接处形成连接面,弹性件800的一端与连接面连接,弹性件800的另一端与第三活门段230连接,弹性件800配置为能够使密封活门200具有朝向靠近推动组件500移动的运动趋势,当需要手动泄放时,旋拧推杆510,使推杆510向伸出安装壳体300的方向移动,由于泄放通道140的内气体作用以及弹性件800的弹力作用,使气体推动密封活门200向伸入安装壳体300内的方向移动,泄放通道140打开。
[0066] 本实施例提供的阀门结构,将手动泄放阀和高温泄放阀进行融合,最终用一个阀门的体积完成了双倍的功能;安装壳体300的变径结构可以防止手动泄放阀误操作导致推杆510旋出的问题,即:当操作人员旋出过多,台阶面会阻止底座520被气体喷出发生危险。
[0067] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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