本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及組合閥。

背景技術(shù)：

燃料電池?zé)o人機(jī)或應(yīng)急電源用控制閥門需具備減壓閥，截止閥等多種功能，這些閥門安裝分散而且大大增加了燃料電池?zé)o人機(jī)或應(yīng)急電源的自重，不適合長期使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種用于燃料電池的組合閥，以解決上面的問題。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種用于燃料電池的組合閥，包括一組合閥閥體，其特征在于，所述組合閥閥體包括一減壓閥系統(tǒng)、一截止閥系統(tǒng)，所述減壓閥系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一減壓通道，所述截止閥系統(tǒng)設(shè)置在減壓通道上。

本發(fā)明通過將截止閥系統(tǒng)、減壓閥系統(tǒng)等合成到一組合閥體中，用于無人機(jī)氫燃料電池系統(tǒng)或應(yīng)急電源氣體供應(yīng)系統(tǒng)。此設(shè)計(jì)的組合閥高度集成，當(dāng)閥門入口氫氣壓力達(dá)到70mpa以上，出口氫氣力可實(shí)現(xiàn)低于0.2mpa，精度高，穩(wěn)定性好。

所述減壓閥系統(tǒng)包括一用于高壓減壓的高壓減壓閥結(jié)構(gòu)、一低壓減壓的低壓減壓閥結(jié)構(gòu)，所述高壓減壓閥結(jié)構(gòu)聯(lián)通所述低壓減壓閥結(jié)構(gòu)。

所述組合閥閥體包括一氣體入口、一充氣口，所述氣體入口連接所述高壓減壓閥結(jié)構(gòu)，所述低壓減壓閥結(jié)構(gòu)連接所述充氣口。

當(dāng)高壓氣體進(jìn)入第一減壓閥系統(tǒng)進(jìn)行一級減壓，再由第一減壓閥系統(tǒng)輸出的氣體進(jìn)入第二減壓閥系統(tǒng)進(jìn)行二級減壓，再通過出氣口排出，已達(dá)到雙級減壓的目的，雙極減壓實(shí)現(xiàn)70mpa向0.2mpa以下減壓，控制二級減壓閥敏感面積實(shí)現(xiàn)組合閥高穩(wěn)定性。

所述氣體入口設(shè)置在所述組合閥閥體前部，所述高壓減壓閥結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述組合閥閥體下部，所述低壓減壓閥結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述組合閥閥體上部，所述截止閥系統(tǒng)設(shè)置在所述組合閥閥體后部，所述充氣口設(shè)置在所述組合閥閥體左部。此排布設(shè)計(jì)方式合理，減少了整體大小。

所述組合閥閥體還包括一用于連接壓力傳感器的接口，所述接口設(shè)置在所述組合閥閥體右部。通過該接口布置壓力傳感器以檢測氣體壓力。

高度集成，閥門各個(gè)方向集成不同功能，實(shí)現(xiàn)雙極減壓，截止，壓力檢測。

所述組合閥的質(zhì)量不大于200g。輕質(zhì)。

所述減壓閥系統(tǒng)、所述截止閥系統(tǒng)采用鈦合金，鋁合金，不銹鋼材料中的至少一種。增加關(guān)鍵件強(qiáng)度、使用壽命等。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，截止閥可反復(fù)使用超過10000次。

所述組合閥閥體還包括一殼體，所述減壓閥系統(tǒng)、所述截止閥系統(tǒng)設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述殼體采用鋁合金。實(shí)現(xiàn)閥門的輕質(zhì)化。

所述截止閥系統(tǒng)包括一閥芯、閥體，所述閥芯內(nèi)設(shè)有一底面，所述底面上設(shè)有一用于高壓氣體的排出口，以所述底面作為高壓直接作用面，所述高壓直接作用面上設(shè)有一向上傾斜的通孔；

所述閥體與所述閥芯之間設(shè)有一環(huán)狀凹槽，以所述環(huán)狀凹槽的底面作為卸荷面，所述通孔聯(lián)通所述高壓直接作用面與所述卸荷面。

本發(fā)明截止閥系統(tǒng)使用了卸荷式截止閥結(jié)構(gòu)，通過閥桿通孔實(shí)現(xiàn)閥桿壓力平衡，將閥芯設(shè)計(jì)為多承壓面卸荷閥芯，指的是一個(gè)閥芯上多個(gè)面承壓，而通過不同面之間的面積差，表現(xiàn)為高壓氣作用的壓力差，抵消傳統(tǒng)非卸荷閥芯承受的高壓力，實(shí)現(xiàn)高壓氣體壓力的全卸荷，對于不同面積的承壓面之間通過通孔形成流體通道的方式，實(shí)現(xiàn)高壓氣的貫通，實(shí)現(xiàn)高壓對不同面積承壓面間實(shí)現(xiàn)的壓力差。

所述通孔的孔徑由下往上逐漸遞減。下部的壓力大于上部壓力。

作為一種方案，所述通孔包括下通孔段、上通孔段兩部分，所述上通孔段包括至少三個(gè)分支通孔，所述至少三個(gè)分支通孔的一端分別連接所述卸荷面，所述至少三個(gè)分支通孔的另一端分別連接所述下通孔段的上部，所述下通孔段的下部連接所述高壓直接作用面。分流以減少部分壓力。

所述至少三個(gè)分支通孔的開口均勻分布在所述卸荷面上。以方便均衡分散壓力。

所述殼體外表面使用鋁合金陽極化處理。具有防腐，耐磨效果。

所述組合閥閥體還設(shè)有一壓力傳感器，所述壓力傳感器的傳感部件連接所述閥體，所述壓力傳感器還連接一微型處理器系統(tǒng)，所述微型處理器系統(tǒng)連接一電機(jī)的電能輸入端；

所述截止閥系統(tǒng)還包括一可主動控制的操作端，所述操作端位于所述組合閥閥體外側(cè)；

所述操作端通過一傳動結(jié)構(gòu)連接所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸。通過壓力傳感器檢測組合閥閥體內(nèi)的氣體壓力，進(jìn)而通過微型處理器系統(tǒng)判斷是否需要調(diào)整截止閥的操作端，進(jìn)而調(diào)整組合閥閥體內(nèi)的氣體壓力。

所述氣體入口處還安有一過濾裝置，所述過濾裝置可拆卸連接所述組合閥閥體?？梢允孪冗^濾氣體，防止氣體內(nèi)有雜質(zhì)堵塞組合閥閥體內(nèi)的氣流通道。所述過濾裝置內(nèi)填充有活性炭。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的截止閥部分結(jié)構(gòu)截面示意圖；

圖3為本發(fā)明的減壓閥部分結(jié)構(gòu)截面示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

參照圖1、圖2和圖3，一種用于燃料電池的組合閥，包括一組合閥閥體，組合閥閥體包括一減壓閥系統(tǒng)、一截止閥系統(tǒng)，減壓閥系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一減壓通道，截止閥系統(tǒng)設(shè)置在減壓通道上。

本發(fā)明通過將截止閥系統(tǒng)、減壓閥系統(tǒng)等合成到一組合閥體中，用于氫燃料電池?zé)o人或應(yīng)急電源氣體供應(yīng)系統(tǒng)。此設(shè)計(jì)的組合閥高度集成，當(dāng)閥門入口氫氣壓力達(dá)到70mpa以上，出口氫氣力可實(shí)現(xiàn)低于0.2mpa，精度高，穩(wěn)定性好。

減壓閥系統(tǒng)包括一用于高壓減壓的高壓減壓閥結(jié)構(gòu)4、一低壓減壓的低壓減壓閥結(jié)構(gòu)3，高壓減壓閥結(jié)構(gòu)4聯(lián)通低壓減壓閥結(jié)構(gòu)3。

組合閥閥體包括一氣體入口1、一充氣口2，氣體入口1連接高壓減壓閥結(jié)構(gòu)，低壓減壓閥結(jié)構(gòu)連接充氣口2。

當(dāng)高壓氣體進(jìn)入第一減壓閥系統(tǒng)進(jìn)行一級減壓，再由第一減壓閥系統(tǒng)輸出的氣體進(jìn)入第二減壓閥系統(tǒng)進(jìn)行二級減壓，再通過第一出氣口排出，已達(dá)到雙級減壓的目的，雙極減壓實(shí)現(xiàn)70mpa向0.2mpa以下減壓，控制二級減壓閥敏感面積實(shí)現(xiàn)組合閥高穩(wěn)定性。

氣體入口設(shè)置在組合閥閥體前部，高壓減壓閥結(jié)構(gòu)設(shè)置在組合閥閥體下部，低壓減壓閥結(jié)構(gòu)設(shè)置在組合閥閥體上部，截止閥系統(tǒng)設(shè)置在組合閥閥體后部，充氣口設(shè)置在組合閥閥體左部。此排布設(shè)計(jì)方式合理，減少了整體大小。

組合閥閥體還包括一用于連接壓力傳感器的接口，接口設(shè)置在組合閥閥體右部。通過該接口布置壓力傳感器以檢測氣體壓力。

高度集成，閥門各個(gè)方向集成不同功能，實(shí)現(xiàn)雙極減壓，截止，壓力檢測。

組合閥的質(zhì)量不大于200g。輕質(zhì)。

減壓閥系統(tǒng)、截止閥系統(tǒng)采用鈦合金，不銹鋼中的至少一種。增加強(qiáng)度、使用壽命等。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，截止閥可反復(fù)使用超過10000次。

組合閥閥體還包括一殼體，減壓閥系統(tǒng)、截止閥系統(tǒng)設(shè)置在殼體內(nèi)，殼體采用鋁合金。實(shí)現(xiàn)閥門的輕質(zhì)化。

截止閥系統(tǒng)包括一閥芯、閥體，閥芯內(nèi)設(shè)有一底面，底面上設(shè)有一用于高壓氣體的排出口，以底面作為高壓直接作用面，高壓直接作用面上設(shè)有一向上傾斜的通孔；

閥體與閥芯之間設(shè)有一環(huán)狀凹槽，以環(huán)狀凹槽的底面作為卸荷面，通孔聯(lián)通高壓直接作用面與卸荷面。

本發(fā)明截止閥系統(tǒng)使用了卸荷式截止閥結(jié)構(gòu)，通過閥桿通孔實(shí)現(xiàn)閥桿壓力平衡，將閥芯設(shè)計(jì)為多承壓面卸荷閥芯，指的是一個(gè)閥芯上多個(gè)面承壓，而通過不同面之間的面積差，表現(xiàn)為高壓氣作用的壓力差，抵消傳統(tǒng)非卸荷閥芯承受的高壓力，實(shí)現(xiàn)高壓氣體壓力的全卸荷，對于不同面積的承壓面之間通過通孔形成流體通道的方式，實(shí)現(xiàn)高壓氣的貫通，實(shí)現(xiàn)高壓對不同面積承壓面間實(shí)現(xiàn)的壓力差。

通孔的孔徑由下往上逐漸遞減。下部的壓力大于上部壓力。

作為一種方案，通孔包括下通孔段、上通孔段兩部分，上通孔段包括至少三個(gè)分支通孔，至少三個(gè)分支通孔的一端分別連接卸荷面，至少三個(gè)分支通孔的另一端分別連接下通孔段的上部，下通孔段的下部連接高壓直接作用面。分流以減少部分壓力。

至少三個(gè)分支通孔的開口均勻分布在卸荷面上。以方便均衡分散壓力。

殼體外表面使用鋁合金陽極化處理。具有防腐，耐磨效果。

殼體內(nèi)壁上設(shè)有與減壓閥系統(tǒng)接觸的接觸面，接觸面上設(shè)有至少一環(huán)狀凸起，減壓閥系統(tǒng)的外壁上設(shè)有與環(huán)狀凸起相匹配的環(huán)狀凹槽。以增加連接強(qiáng)度。

組合閥閥體還設(shè)有一壓力傳感器，壓力傳感器的傳感部件連接閥體，壓力傳感器還連接一微型處理器系統(tǒng)，微型處理器系統(tǒng)連接一電機(jī)的電能輸入端；

截止閥系統(tǒng)還包括一可主動控制的操作端5，操作端5位于組合閥閥體外側(cè)；

操作端5通過一傳動結(jié)構(gòu)連接電機(jī)的轉(zhuǎn)軸。通過壓力傳感器檢測組合閥閥體內(nèi)的氣體壓力，進(jìn)而通過微型處理器系統(tǒng)判斷是否需要調(diào)整截止閥的操作端，進(jìn)而調(diào)整組合閥閥體內(nèi)的氣體壓力。

氣體入口處還安有一過濾裝置，過濾裝置可拆卸連接組合閥閥體。可以事先過濾氣體，防止氣體內(nèi)有雜質(zhì)堵塞組合閥閥體內(nèi)的氣流通道。過濾裝置內(nèi)填充有活性炭。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。