用于气体供给系统的组合阀、气体供给系统和车辆的制作方法

[0001]
本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种用于气体供给系统的组合阀、气体供给系统和车辆。


背景技术：

[0002]
目前，燃料电池车型作为新能源的最新技术，成为当前汽车发展的重要方向其中，氢系统是燃料电池车型中的关键部件，然而，为满足氢气加注、氢气存储、氢气降压供给、安全保护等功能，氢系统需要集成瓶口阀、溢流阀、过滤器、减压阀、单向阀、加氢口、安全阀、球阀及管路等各类管阀件，导致结构复杂，组装困难，而且导致整体成本较高；此外，所有阀件连接均通过钢管连接，连接方式为卡套结构或密封垫密封连接，连接点多，会导致泄漏点增多，泄漏风险增大；维修性差，不能多次拆装，部分结构拆装后需要更换新件，维修困难且维修成本高，上述问题制约着燃料电池车型的产品化应用推广，存在改进的空间。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于气体供给系统的组合阀，所述组合阀成本低，可靠性好。
[0004]
本实用新型还提出一种气体供给系统。
[0005]
本实用新型还提出一种车辆。
[0006]
根据本实用新型实施例的用于气体供给系统的组合阀，包括：阀体，所述阀体具有气体入口和气体出口；减压装置，所述减压装置设于所述阀体，用于对气体进行减压以使所述气体出口处的压力小于所述气体入口处的压力；功能部件，所述功能部件设于所述阀体，所述功能部件用于处理气体或者对气体进行泄压。
[0007]
根据本实用新型实施例的用于气体供给系统的组合阀，通过在阀体内集成减压装置和功能部件，使得组合阀既可以对气体进行减压，又可以对气体进行处理或泄压，减少了气体供给系统的零部件，降低了总体成本，同时减少了泄漏点，提高了系统的可靠性，且结构简单，可多次拆装，维修便利，提高了产品的市场竞争力，便于推广应用。
[0008]
根据本实用新型实施例的用于气体供给系统的组合阀，所述阀体具有气体泄放口，所述功能部件包括泄压装置，用于对气体进行安全泄压，其中，所述泄压装置设于所述阀体且位于所述气体出口和所述气体泄放口之间。
[0009]
具体地，所述阀体内具有第一泄压通道，所述第一泄压通道与所述气体出口和所述气体泄放口连通，所述泄压装置包括第一泄压阀，用于控制所述第一泄压通道的通断。
[0010]
具体地，所述第一泄压阀包括：泄压活动件，所述泄压活动件适于在所述第一泄压通道内的压力大于预设压力时导通所述第一泄压通道；泄压弹性件，所述泄压弹性件与所述泄压活动件配合以常推动所述泄压活动件断开所述第一泄压通道。
[0011]
可选地，所述阀体内具有第二泄压通道，所述第二泄压通道与所述气体出口和所述气体泄放口连通，所述泄压装置还包括第二泄压阀，用于控制所述第二泄压通道的通断，
所述第二泄压阀为手动泄压阀。
[0012]
根据本实用新型实施例的用于气体供给系统的组合阀，所述阀体内具有第一进气通道，所述第一进气通道适于与所述气体入口和所述气体出口连通，其中，所述减压装置包括：第一减压活动件，所述第一减压活动件用于控制所述第一进气通道的通断；第一减压弹性件，所述第一减压弹性件与所述第一减压活动件配合以常推动所述第一减压活动件断开所述第一进气通道。
[0013]
可选地，所述第一减压活动件和所述第一减压弹性件设于所述第一进气通道内。
[0014]
可选地，所述阀体具有空腔，所述空腔适于与所述气体入口和所述气体出口连通，所述减压装置还包括第一固定座，所述第一固定座设于所述空腔内且限定出所述第一进气通道的至少一部分。
[0015]
可选地，所述阀体内具有第二进气通道，所述第二进气通道连通在所述第一进气通道和所述气体出口之间，所述减压装置还包括：第二减压活动件，所述第二减压活动件用于控制所述第二进气通道的通断；第二减压弹性件，所述第二减压弹性件与所述第二减压活动件配合以常推动所述第二减压活动件断开所述第二进气通道。
[0016]
进一步地，所述第一减压活动件的活动方向与所述第二减压活动件的活动方向垂直。
[0017]
进一步地，所述阀体内具有安装腔，所述安装腔适于与所述第二进气通道连通，所述减压装置还包括：第三减压活动件，所述第三减压活动件设于安装腔内，用于控制所述安装腔和所述第二进气通道之间的通断；第三减压弹性件，所述第三减压弹性件设于所述安装腔内，所述第三减压活动件在所述第三减压弹性件的作用下使所述安装腔和第二进气通道之间断开。
[0018]
根据本实用新型实施例的用于气体供给系统的组合阀，所述功能部件还包括：过滤件，所述过滤件设于所述阀体内，所述过滤件在所述气体的流动方向上位于所述减压装置的上游。
[0019]
具体地，所述减压装置的邻近所述气体入口处具有环形凸块，且所述过滤件与所述环形凸块的外周壁过盈配合。
[0020]
根据本实用新型实施例的用于气体供给系统的组合阀，还包括：压力传感器，所述压力传感器设于所述阀体，用于监测邻近所述气体出口处的压力。
[0021]
根据本实用新型实施例的用于气体供给系统的组合阀，所述阀体包括阀本体和连接管，所述减压装置和所述功能部件设于所述阀本体，所述连接管的一端与所述阀本体密封连接，所述连接管的另一端限定出所述气体入口或所述气体出口。
[0022]
根据本实用新型第二方面实施例的气体供给系统，包括：至少一个气体瓶和根据本实用新型第一方面实施例的用于气体供给系统的组合阀，所述气体入口与至少一个所述气体瓶连通。通过采用上述组合阀，减少了气体供给系统中的泄漏点，减低了总体成本，提高了系统的可靠性，进而提高了系统的市场竞争力，便于推广应用。
[0023]
根据本实用新型第三方面实施例的车辆，包括根据本实用新型第二方面实施例的气体供给系统，通过采用上述气体供给系统，提高了系统的集成度，整体可靠性高，便于车辆产品化应用推广。
[0024]
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述
20。
[0041]
阀体10具有气体入口11和气体出口12，减压装置20设置在阀体10内，减压装置20用于对气体进行减压，例如将气体入口11处的高压气体减压为低压气体，使气体出口12处的压力小于气体入口11处的压力，便于低压气体的输出和应用。
[0042]
组合阀100还包括功能部件，功能部件也设置在阀体10内，功能部件用于对进入阀体10内的气体进行处理，或者用于对气体进行泄压，例如功能部件对气体进行过滤净化，避免杂质进入阀体10内影响组合阀100的使用寿命；或者是在气体出口12处的压力高于预设压力时，在功能部件的作用下使气体排出阀体实现泄压，避免气体压力过高而影响气体输出后所连接的装置。
[0043]
根据本实用新型实施例的用于气体供给系统的组合阀100，通过在阀体10内集成减压装置20和功能部件，使得组合阀100既可以对气体进行减压，又可以对气体进行处理或泄压，减少了气体供给系统200的零部件，降低了成本，同时减少了泄漏点，提高了系统的可靠性，且结构简单，可多次拆装，维修便利，提高了产品的市场竞争力，便于推广应用。
[0044]
如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，阀体10具有气体泄放口13，功能部件包括泄压装置30，泄压装置30设置在阀体10内，且泄压装置30位于气体出口12 和气体泄放口13之间，泄压装置30用于对气体进行安全泄压，例如，在阀体10出现故障或需要拆卸维修时，通过泄压装置30将阀体10内的气体通过气体泄放口13安全排出，或在气体出口12处的压力高于预设压力时，在泄压装置30的作用下使气体排出阀体实现泄压，避免气体压力过高而损坏气体输出后所连接的装置。
[0045]
在一些示例中，阀体10内具有第一泄压通道14，第一泄压通道14的一端与气体出口12连通，第一泄压通道14的另一端与气体泄放口13连通，泄压装置30包括第一泄压阀31，第一泄压阀31用于控制第一泄压通道14的通断，在第一泄压通道14导通时，气体出口12与气体泄放口13连通，阀体10内的气体可以通过气体泄放口13排出；在第一泄压通道14断开时，阀体10内的气体通过气体出口12流出，其中，这里的第一泄压阀31可以为电磁阀、手动阀等。
[0046]
在一些具体的示例中，第一泄压阀31包括：泄压活动件311和泄压弹性件312，泄压弹性件312与泄压活动件311配合，在自然状态下，泄压弹性件312推动泄压活动件 311位于断开第一泄压通道14的位置，气体出口12与气体泄放口13不连通，在第一泄压通道14内的压力大于预设压力时，泄压活动件311可以导通第一泄压通道14，这里的预设压力即为阀体10的安全压力，预设压力主要由泄压弹性件312的弹力决定。
[0047]
在第一泄压通道14内的压力大于泄压弹性件312的弹力时，压力克服泄压弹性件 312的弹力使得泄压活动件311活动，从而将第一泄压通道14导通，气体出口12与气体泄放口13连通，阀体10内的气体可以通过气体泄放口13排出。其中，泄压弹性件 312可以为弹簧等，可以通过改变泄压弹性件312的压缩量调节泄压弹性件312的弹力，从而调节预设压力值。
[0048]
在一些示例中，阀体10内具有第二泄压通道15，第二泄压通道15的一端与气体出口12连通，第二泄压通道15的另一端与气体泄放口13连通，泄压装置30还包括第二泄压阀32，第二泄压阀32用于控制第二泄压通道15的通断，其中，第二泄压阀32与第一泄压阀31的结构可以相同，也可以不同，且第二泄压阀32与第一泄压阀31所对应的预设压力可以不同。
[0049]
在一些具体的示例中，第二泄压阀32为手动泄压阀，从而在阀体10出现故障或需要拆卸维修时，操作者可以通过手动操作第二泄压阀32，使得第二泄压通道15导通，气体出口12与气体泄放口13连通，阀体10内的气体可以及时通过气体泄放口13排出。
[0050]
根据本实用新型的一个实施例，阀体10内具有第一进气通道16，第一进气通道16 的一端与气体入口11连通，第一进气通道16的另一端与气体出口12连通，减压装置 20包括第一减压活动件211和第一减压弹性件212，第一减压弹性件212与第一减压活动件211配合，第一减压活动件211用于控制第一进气通道16的通断，在自然状态下，第一减压弹性件212推动第一减压活动件211活动至断开第一进气通道16的位置，气体入口11与气体出口12不连通。
[0051]
如图1所示，在一些示例中，第一减压活动件211和第一减压弹性件212设置在第一进气通道16内，在气体入口11处向阀体10内通入高压气体后，气体进入第一进气通道16，高压气体克服第一减压弹性件212的弹力推动第一减压活动件211向右移动，气体做功使得气体压力降低，从而通过第一进气通道16流出的气体压力低于气体入口 11处的气体压力，实现了减压的作用。
[0052]
当然，第一减压活动件211和第一减压弹性件212也可以设置在气体入口11处，或者第一减压活动件211和第一减压弹性件212均设置气体出口12处，以在第一减压活动件211和第一减压弹性件212的配合作用下，使得气体出口12排出的气体的压力降低。
[0053]
在一些具体的示例中，阀体10具有空腔1011，空腔1011适于与气体入口11和气体出口12连通，减压装置20还包括第一固定座213，第一固定座213设置在空腔1011 内，且第一固定座213与阀体10过盈配合连接，第一固定座213限定出第一进气通道 16的至少一部分，即第一进气通道16可以仅由第一固定座213限定出，也可以通过第一固定座213限定出一部分第一进气通道16，阀体10限定出一部分第一进气通道16。
[0054]
通过设置空腔1011，使得减压装置20固定在空腔1011内，既便于阀体10和减压装置20的制造成型，又便于减压装置20和阀体10的装配，且结构简单，连接可靠，提高了整体结构的可靠性和稳定性。
[0055]
进一步地，第一固定座213的两端限定有进气通孔和出气通孔，进气通孔与气体入口11连通，出气通孔与气体出口12连通，第一减压活动件211设置在进气通孔处，第一减压弹性件212设置在第一减压活动件211与出气通孔之间，在气体入口11处未通入气体时，第一减压活动件211将进气通孔封堵，在气体入口11处通入气体后，推动第一减压活动件211向右移动，第一减压弹性件212压缩，气体做功使得气体压力降低，并通过出气通孔排出，实现了减压功能。
[0056]
在一些示例中，减压装置20包括一级减压装置和二级减压装置，在一级减压装置的作用下，高压气体可以减压为中压气体，在二级减压装置的作用下，中压气体可以减压为低压气体，低压气体排出后供车辆燃料电池等装置使用。
[0057]
具体地，阀体10内还具有第二进气通道17，第二进气通道17连通在第一进气通道 16和气体出口12之间，减压装置20还包括：第二减压活动件221和第二减压弹性件 222，第二减压弹性件222与第二减压活动件221配合，第二减压活动件221用于控制第二进气通道17的通断，在自然状态下，第二减压弹性件222推动第二减压活动件221 活动至断开第二进气通道17的位置，第一进气通道16与气体出口12不连通。
[0058]
在气体入口11处向阀体10内通入高压气体后，气体进入第一进气通道16，高压气体克服第一减压弹性件212的弹力推动第一减压活动件211向右移动，高压气体做功减压后成为中压气体，中压气体从第一进气通道16流入第二进气通道17，中压气体克服第二减压弹性件222的弹力，推动第二减压活动件221移动，中压气体做功减压后成为低压气体，低压气体通过气体出口12流出。
[0059]
通过设置两级减压装置，对气体的减压过程起到了缓冲的作用，避免了气体压力变化过大对组合阀100的结构产生损坏，同时便于第一减压弹性件212和第二减压弹性件 222的制造和装配。
[0060]
在一些具体的示例中，第一减压活动件211的活动方向与第二减压活动件221的活动方向垂直，即使得第一进气通道16和第二进气通道17可以垂直布置，由此使得阀体 10的结构更加紧凑，减小阀体10的尺寸，便于组合阀100在车辆内的安装，同时降低了制造成本，提高产品的市场竞争力。
[0061]
在一些具体的示例中，阀体10内还具有安装腔1012，安装腔1012可以与第二进气通道17连通，减压装置20还包括：第三减压活动件231和第三减压弹性件232，第三减压活动件231设置在安装腔1012内，第三减压活动件231用于控制安装腔1012和第二进气通道17之间的通断，第三减压弹性件232也设置在安装腔1012内，在第三减压弹性件232的作用下，第三减压活动件231可以使安装腔1012和第二进气通道17之间断开，由此在气体进入第二进气通道17后，气体在第二减压弹性件222和第三减压弹性件232的共同作用下实现减压，且通过调节二减压弹性件222和第三减压弹性件232 的弹力，可以改变气体出口12流出的气体的压力，实现不同要求的减压。
[0062]
如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，功能部件还包括：过滤件40，过滤件 40设置在阀体10内，在气体的流动方向上、过滤件40位于减压装置20的上游，由此过滤件40可以对进入减压装置20内的气体进行过滤处理，避免杂质进入影响减压装置 20的效果或使用寿命等，进而影响整体的可靠性。
[0063]
在一些具体的示例中，第一固定座213的朝向气体入口11的一侧具有环形凸块24，环形凸块24的中部限定出进气通孔，过滤件40与环形凸块24的外周壁过盈配合，以保证过滤件40与减压装置20连接的可靠性，避免气体通过过滤件40与减压装置20之间的缝隙流入减压装置20内。
[0064]
进一步地，过滤件40可以位于阀体10限定出的空腔1011内，由此使得阀体10内的结构更加紧凑，减小了阀体10的尺寸，便于组合阀100在车辆内的安装，同时降低了制造成本，提高产品的市场竞争力。
[0065]
在一些示例中，泄压装置30位于减压装置20的下方，过滤件40位于减压装置20 的左侧，由此使得阀体10的结构更加紧凑，布置合理，便于组合阀100的安装。
[0066]
根据本实用新型的一个实施例，组合阀100还包括：压力传感器50，压力传感器50 设置在阀体10内，且压力传感器50设置在邻近气体出口12的位置处，以监测邻近气体出口12处的压力，这里的压力与气体出口12流出的气体压力基本相同，由此可以判断流入车辆燃料电池等装置的气体压力，若气体压力大于车辆燃料电池等装置的预定值时，可以及时反馈，以便于操作者操作第二泄压阀32将第二泄压通道15导通，实现泄压，或者反馈至第一泄压阀31，调节第一泄压阀31的设定压力值，使第一泄压阀31 将第一泄压通道14导通实现
泄压，从而避免发生安全隐患。
[0067]
根据本实用新型的一个实施例，阀体10包括阀本体101和连接管102，减压装置20 和功能部件设置在阀本体101内，连接管102的一端与阀本体101通过密封件密封连接，连接管102的另一端限定出气体入口11，这里的连接管102可以为一个，也可以为多个，例如采用多个连接管套设布置的方式，相连两个连接管过盈配合连接，或者相连两个连接管通过密封件密封连接，或者相连两个连接管通过卡套连接，以进一步提高阀体10 的稳定性和可靠性。
[0068]
进一步地，阀本体101限定出空腔1011，至少一个连接管伸入空腔1011内与减压装置20止抵配合，该连接管的外侧壁与阀本体101通过密封圈密封配合，过滤件40可位于该连接管内，且过滤件40与连接管的内壁面间隔布置，以提高过气效率。
[0069]
在一些示例中，气体出口12也可以通过连接管102限定出，且气体出口12处连接管的结构与气体入口11处连接管的结构相同。当然气体泄放口13也可以通过连接管102 限定出，且气体泄放口13处连接管的结构与气体入口11处连接管的结构也可以相同。
[0070]
根据本实用新型实施例的气体供给系统200，包括：至少一个气体瓶60和根据本实用新型实施例的用于气体供给系统的组合阀100，气体入口11与至少一个气体瓶60连通。
[0071]
根据本实用新型的一个实施例，这里的气体为氢气，气体瓶60为氢气瓶，下面结合图2，描述根据本实用新型的氢气供给系统的一个具体的实施例。
[0072]
氢气瓶包括多个，每个氢气瓶上具有瓶口阀61，高压压力变送器71与瓶口阀61连通，且瓶口阀61还具有排空口72，气体通过加气口75进入过滤器74，经过过滤器74 过滤后通过单向阀73与氢气瓶的瓶口阀61连通，以对氢气瓶进行充气，同时在单向阀 73的作用下，避免气体倒流；组合阀100的气体入口11与氢气瓶的瓶口阀61连通，以使氢气瓶内的高压氢气流入组合阀100内，组合阀100的气体出口12通过电磁阀76与接口77连通，这里的接口77可以为车辆燃料电池等装置的氢气接入口，气体进入组合阀100后，经过过滤、减压后，将低压氢气输送至车辆燃料电池等装置的氢气接入口出，供车辆燃料电池使用。
[0073]
根据本实用新型实施例的氢气供给系统，通过采用上述组合阀100，优化了氢气供给系统的总体方案，使总体方案更加简化，减少了部件数量，降低了部件成本；有效减少了泄漏点，降低了泄漏风险；提高了部件的可维修性，并降低了维修费用，由此提高了氢气供给系统的市场竞争力，便于推广应用。
[0074]
根据本实用新型实施例的车辆，包括根据本实用新型实施例的气体供给系统200，这里的车辆可以为燃料电池车辆，通过采用上述气体供给系统200，提高了系统的集成度，整体可靠性高，便于车辆产品化应用推广。
[0075]
根据本实用新型实施例的车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0076]
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
[0077]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、
“
示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0078]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。