[发明专利]抽取阀

说明书

本发明涉及一种用于流自压缩气体储集器(2)的过压气体的抽取阀(4)，其具有阀座载体(30)，包含在中心过渡到流出腔室(20)的圆锥形阀座(31)，具有抽取活塞(17)，所述抽取活塞至少间接地经由电磁线圈(12)在其轴向方向(4)上移动且包含与所述阀座(31)协作的阀主体(32)，以及用于所述加压气体的流入腔室(10)。根据本发明的所述抽取阀的特征在于所述流入腔室(10)被设计成完全或部分地位于所述抽取活塞(17)的中心轴线(A)的圆周上，且在所述抽取活塞(17)的所述轴向方向上逆着当所述抽取活塞(17)处于打开位置时所述气体的流动方向(E)经由具有中间体积(35)的中间连接(镗孔34)连接于所述阀座(31)与所述阀主体(32)之间，所述中间体积针对其自身部分包括与其中所述阀座(31)和所述阀主体(32)协作的区的连接(开口38)。

技术领域

本发明涉及用于来自压缩气体储集器的过压气体的抽取阀，其具有：阀座载体，包含在中心过渡到流出腔室的圆锥形阀座；抽取活塞，所述抽取活塞在其轴向方向上至少间接地经由电磁线圈)而移动且包含与所述阀座协作的阀主体；以及用于所述加压气体的流入腔室。

背景技术

用于来自压缩气体储集器的过压气体、特别地用于压缩天然气或压缩氢气的抽取阀从现有技术是已知的。通常，额定压力对于天然气为大约26MPa的数量级，对于氢气为70MPa的数量级。通常，这些抽取阀的构造呈所谓的先导阀的形式，其中经由呈现为抽取阀额外致动元件的压力套管中的先导镗孔或控制镗孔施加气体的压力，作为用于打开或关闭控制抽取横截面的抽取活塞的辅助。抽取活塞因此应通常经由电磁线圈来直接或间接地致动，且通过经由先导镗孔在压力套管中集聚的压力而操作。呈先导阀形式的示例性抽取阀特别地在EP 1 682 801 B1中描述。

经由已经提到的大多数电磁触发以及抽取活塞和先导镗孔的配置，当形成这些先导阀时芯通常位于抽取活塞的致动系统中。所述EP文献确切来说在很大程度上未提到被指定为主阀座的抽取开口。在此领域中仍应当满足不同的要求。尤其当在用于氢气的压缩气体储集器中使用这些抽取阀时，良好的密封以及另一方面高耐久性是必需的，使得组合件可持续大量的操作循环。

电磁抽取阀从US 2014/0166915 A1是已知的。为了确保阀主体与阀座之间的良好密封，在圆锥形阀主体中提供含有弹性垫圈的凹槽。所述组合件特别地对于针对氢气的密封是关键的，因为一方面难以实现高循环稳定性，以及另一方面使用所提到的材料难以实现针对氢气的良好密封性质。在US 2003/0151018 A1中还公开了另一类似的组合件。主要差异在于，在所描述的组合件中，在阀主体的区中未设置密封材料，而是在阀座的区中设置密封材料。阀主体确切来说被设计为半圆形元件以便提供最佳可能的配合，理想上为阀座与阀主体之间的线性圆周接触线。此处同样，关于氢气，一般很难实现良好的密封效果。特别地，在如车辆中会遇到的强温度波动的存在下，一方面关于材料的弹性且另一方面关于在极大的施加温度场上的所述弹性应当对所述材料设定最高要求。

为此原因且如从现有技术已知且常见，借助例如似乎与最后提到的US文献中所示的组合件相当的组合件，可完全省略阀座或阀主体内部的密封元件。借助这些组合件，整个阀主体和/或阀座可由单一材料制成，特别地由金属材料制成。这些组合件可实现相比较来说良好的紧密度，特别地在用于氢气的压缩气体储集器中的使用中。本发明人完全了解，所述组合件在磨损或损坏方面尤其关键，特别地在阀座的区中。由于例如氢气等气体在形成于阀座与阀主体之间的密封边缘的一侧上以70MPa的额定压力存在，且在通过突然移动抽取活塞而打开抽取阀之后，所述气体松弛到低得多的压力，例如20到40MPa，阀座的区中的材料上的应力随后变得非常大。根据本发明人的经验，阀座的区通常在抽取活塞的几千次切换循环之后变得极度损坏。我们在此假定原因是一方面压力此的频繁突然改变以及另一方面在打开抽取活塞之后此区立即具有极高流速的溢流。