本技術(shù)涉及氣體燃料減壓，具體涉及一種單向多級氣體減壓裝置。

背景技術(shù)：

1、氫燃料電池車輛中氫氣通常儲存在35-70mpa的高壓罐中，而燃料電池最優(yōu)工作壓力為0.1-0.3mpa。減壓閥能夠確保氫氣以可靠且安全的方式釋放到需要的壓力水平，從而保障氫燃料電池汽車的行駛安全。因此，減壓裝置是氫燃料電池供氫系統(tǒng)中至關(guān)重要的安全裝置。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，氫氣減壓閥多為一級減壓裝置且存在以下缺點：一級減壓裝置通常只能實現(xiàn)較大的初始壓力降低，無法適應(yīng)更廣泛的要求；只能進行單一級別的減壓操作，無法提供多級減壓保護，系統(tǒng)運行風險高；在降壓過程中會有一定的壓力損失，可能導致減壓過程效率降低和能源浪費；在處理氫氣過程中會受到氣體的溫度變化和流量波動等因素的影響，使得穩(wěn)定性和可靠性有所不足。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實用新型提出的一種單向多級氣體減壓裝置。

2、本實用新型提出的一種單向多級氣體減壓裝置，包括：閥體、閥蓋和閥芯，其中：

3、閥體內(nèi)部具有閥腔，閥體一端設(shè)有供氣體進入其閥腔的進氣口，閥體的側(cè)壁設(shè)有供氣體排出其閥腔的出氣口；

4、閥蓋安裝于閥體的另一端并對閥腔遠離其進氣口的一端形成封堵；

5、閥芯可滑動的安裝在閥腔內(nèi)，且閥芯兩端的周壁與閥腔的內(nèi)壁之間均設(shè)有密封結(jié)構(gòu)；閥芯與閥蓋之間設(shè)有連接二者且處于蓄力狀態(tài)的第一彈簧，閥芯的另一端設(shè)有堵頭，且閥芯在第一彈簧的推力下，其下端的堵頭抵住閥體的進氣口以使進氣口閉合；

6、堵頭的外壁與閥腔內(nèi)壁之間具有間距以形成進氣室，閥芯內(nèi)部設(shè)有貫通閥芯頂部的中心通道、位于中心通道下方并與中心通道連通的減壓通道及連通減壓通道與進氣室的進氣通道，減壓通道由若干個t形槽相互連通形成。

7、優(yōu)選地，閥芯位于其兩端的密封結(jié)構(gòu)之間的外部設(shè)有第二彈簧，第二彈簧處于蓄力狀態(tài)，且其下端與閥體抵靠或連接，其頂端與閥芯抵靠或連接。

8、優(yōu)選地，閥體的外壁設(shè)有散熱翅片。

9、優(yōu)選地，閥蓋上安裝有用于檢測出氣口所在端壓力的壓力傳感器。

10、優(yōu)選地，壓力傳感器包括外殼體和設(shè)置在外殼體內(nèi)部的壓力敏感元件，壓力傳感器底部設(shè)有開孔，開孔與閥腔導通。

11、優(yōu)選地，閥蓋下端面設(shè)有橫向設(shè)置且至少有一端貫通其側(cè)壁的槽道，出氣口位于槽道的貫通端并與槽道同向延伸。

12、優(yōu)選地，進氣通道橫向設(shè)置，且其兩端均分別貫通堵頭的側(cè)壁。

13、優(yōu)選地，堵頭的下端為錐形結(jié)構(gòu)。

14、優(yōu)選地，閥體遠離閥蓋的一端設(shè)有與其連接的公接頭，公接頭內(nèi)部具有連通閥腔的通道以形成進氣口。

15、優(yōu)選地，還包括特斯拉閥組，特斯拉閥組至少包括一個特斯拉閥，且當特斯拉閥的數(shù)量在一個以上時，所有特斯拉閥依次串聯(lián)以使其內(nèi)部的流道依次連通，且排在首位的特斯拉閥的出口處設(shè)有與公接頭匹配并連接的母接頭。

16、本實用新型中，閥體內(nèi)的第一彈簧處于蓄力狀態(tài)，且閥芯在第一彈簧的推力下，其下端的堵頭抵住閥體的進氣口以使進氣口閉合。堵頭的外壁與閥腔內(nèi)壁之間具有間距以形成進氣室，閥芯內(nèi)部設(shè)有貫通閥芯頂部的中心通道、位于中心通道下方并與中心通道連通的減壓通道及連通減壓通道與進氣室的進氣通道。當向該減壓裝置通入氣體時，進入的氣體需持續(xù)消耗大量的能量以對抗第一彈簧的推力，確保進氣口處于打開狀態(tài)，從而在此處形成一次減壓。而當氣體經(jīng)由進氣口進入進氣室后，再經(jīng)由進氣通道進入減壓通道，再由經(jīng)由減壓通道進入中心通道，并由中心通道頂部排出后進入出氣口，并終止由出氣口排出。而當氣體由進氣室進入進氣通道時，氣體經(jīng)過流道截面面積瞬間減小，造成局部阻力快速增大，流體壓力降低，從而在此處形成節(jié)流減壓效應(yīng)，繼而形成二次減壓。當氣體由進氣通道進入減壓通道時，由于減壓通道是由若干個t形槽相互連通形成，氣體在減壓通道中流過時會發(fā)生多次碰撞，消減自身能量，從而在此處形成三次減壓，且流速在逐級降壓的過程中得到很好的控制，繼而使得該減壓通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計還擁有出色的抗汽蝕沖刷及消聲減振性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)勢：

17、1、實現(xiàn)了更有效地控制氫氣的輸出壓力，彌補了現(xiàn)有技術(shù)中氫氣減壓閥中的一級減壓裝置的氫氣出口壓力難以達到燃料電池工作壓力的缺點；

18、2、不僅可以對高壓氫氣進行減壓，還具有單向流動特點，防止了氫氣回流；

19、3、能夠?qū)崟r監(jiān)測氫氣壓力波動情況和減壓過程，提高了裝置的可靠性，實現(xiàn)了氫燃料電池系統(tǒng)的工作效率和使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種單向多級氣體減壓裝置，其特征在于，包括：閥體(1)、閥蓋(2)和閥芯(3)，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向多級氣體減壓裝置，其特征在于，閥芯(3)位于其兩端的密封結(jié)構(gòu)(4)之間的外部設(shè)有第二彈簧(7)，第二彈簧(7)處于蓄力狀態(tài)，且其下端與閥體(1)抵靠或連接，其頂端與閥芯(3)抵靠或連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向多級氣體減壓裝置，其特征在于，閥體(1)的外壁設(shè)有散熱翅片(12)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向多級氣體減壓裝置，其特征在于，閥蓋(2)上安裝有用于檢測出氣口(11)所在端壓力的壓力傳感器(8)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單向多級氣體減壓裝置，其特征在于，壓力傳感器(8)包括外殼體和設(shè)置在外殼體內(nèi)部的壓力敏感元件，壓力傳感器(8)底部設(shè)有開孔，開孔與閥腔導通。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向多級氣體減壓裝置，其特征在于，閥蓋(2)下端面設(shè)有橫向設(shè)置且至少有一端貫通其側(cè)壁的槽道(21)，出氣口(11)位于槽道(21)的貫通端并與槽道(21)同向延伸。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向多級氣體減壓裝置，其特征在于，進氣通道(33)橫向設(shè)置，且其兩端均分別貫通堵頭(34)的側(cè)壁。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向多級氣體減壓裝置，其特征在于，堵頭(34)的下端為錐形結(jié)構(gòu)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單向多級氣體減壓裝置，其特征在于，閥體(1)遠離閥蓋(2)的一端設(shè)有與其連接的公接頭(9)，公接頭(9)內(nèi)部具有連通閥腔的通道以形成進氣口(91)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的單向多級氣體減壓裝置，其特征在于，還包括特斯拉閥組，特斯拉閥組至少包括一個特斯拉閥(10)，且當特斯拉閥(10)的數(shù)量在一個以上時，所有特斯拉閥(10)依次串聯(lián)以使其內(nèi)部的流道依次連通，且排在首位的特斯拉閥(10)的出口處設(shè)有與公接頭(9)匹配并連接的母接頭。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提出了一種單向多級氣體減壓裝置，包括：閥體、閥蓋和閥芯，其中：閥體內(nèi)部具有閥腔，其一端設(shè)進氣口，其側(cè)壁設(shè)有出氣口；閥蓋安裝于閥體的另一端；閥芯可滑動的安裝在閥腔內(nèi)，閥芯與閥蓋之間設(shè)有連接二者且處于蓄力狀態(tài)的第一彈簧，閥芯的另一端設(shè)有堵頭，且在第一彈簧的推力下，堵頭抵住閥體的進氣口；堵頭的外壁與閥腔內(nèi)壁之間具有進氣室，閥芯內(nèi)部設(shè)有中心通道、與中心通道連通的減壓通道及連通減壓通道與進氣室的進氣通道，減壓通道由若干個T形槽相互連通形成。本技術(shù)彌補了現(xiàn)有技術(shù)中氫氣減壓閥中的一級減壓裝置的氫氣出口壓力難以達到燃料電池工作壓力的缺點；且還具有單向流動特點。

技術(shù)研發(fā)人員：錢招樂,潘州鑫,屠李鋒,李曰兵,羅嘉佳,俞振濤,潘衍引,李亞飛
受保護的技術(shù)使用者：浙江工業(yè)大學
技術(shù)研發(fā)日：20240422
技術(shù)公布日：2024/12/26