[发明专利]用于控制流体的阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分详细定义的用于控制流体、尤其是控制气体的阀。

背景技术

由实践中已知这种阀，例如气体控制阀，它可用在汽车、如商用车的燃气发动机或燃料电池中或者用在固定的应用场合中。

借助开头所述形式的已知阀将气体吹入燃气发动机或燃料电池的吸气管中，该阀包括一个阀壳体，它容纳用于衔铁的电磁操作单元。该衔铁轴向可移动地在阀壳体、尤其是阀壳体的套中被导向并且在端面区域中构造为与阀座共同作用的阀封闭元件。根据衔铁或阀封闭元件的位置可以控制从阀的入流侧到排流侧的流体流。在此，气体的出流锥的轴线与阀的轴线重合。

在与燃气发动机结合使用时，以上述形式构造的气体阀迄今通常由于安装技术原因相对于吸气管轴线以陡的角度、例如45°至90°的角度装入。由于这种布置，在将气体吹入到吸气管中时在吸气管中产生气垫，它对于空气起到截止层的作用，该截止层被穿过吸气管向燃气发动机的气缸方向输送。其后果是，在打开气缸时不是将燃烧所需的空气量输入到气缸中，或者说必需忍受在充满度方面的损害。

当按照现有技术的上述气体阀使用在燃料电池中时，通常这样安装气体阀，使得其轴线与气体输入单元的轴线成直角。在此在气体输送单元内部可能形成静止波。即，由于直线安装配量阀，存在不利的气体输送条件。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于控制流体的阀，通过它，在与燃气发动机结合使用时或者甚至在与燃料电池结合使用时实现最佳的气体输送。

在具有权利要求1前序部分所述特征的按照本发明的用于控制流体、尤其是用于控制气体的阀中，在排流侧设置有气体偏转和/或分布装置，通过相应地设计气体偏转和/或分布装置，该阀使得能够确定地、在相应要求方面优化且确定地将气体带入到一个室中，阀通到该室。

通过气体在阀的排流侧的区域中偏转，当该阀安装在燃气发动机吸气管中时可阻止流过吸气管的空气质量在空气质量流量计或者说节流阀与气缸或其进气阀之间的区域中的制动或截止。该气体偏转装置可保证，气体流在入流角度和入流高度方面最佳地被输送给吸气管。此外可避免例如由于气体流冲击到例如对面的塑料吸气管上而可能产生的噪声。因此，当按照本发明的阀与燃气发动机相结合使用时，与使用在排流侧没有气体偏转装置的阀相比明显改善了燃烧特性。

当按照本发明构成的阀使用在燃料电池中时，可以实现气体流特性在气体输送单元中的最佳化。

此外通过使用气体偏转和/或分布装置，通过径向或轴向的气体偏转可实现良好的混合准备。在轴向流出时，通过气体偏转和/或分布装置降低了气体射束的速度。

气体偏转和/或分布装置可以与阀壳体一体地构成并由此例如在注塑阀壳体时集成地制成，或者也可以是一个独立的构件，它与阀壳体或设置在排流侧区域的阀构件粘接、焊接或压紧。

在按照本发明的阀的特别是成本有利的实施方式中，偏转装置由弯曲的或折弯的管段构成。这种气体偏转装置对于阀是一个可简单地集成的构件。该管段例如具有一个排流侧的出流喷嘴，其轴线与阀轴线展开一个60°至90°之间的角度。该管段也可以在端侧封闭并且设置有径向的出流孔。

如果管段是一个独立的构件，则它有利地这样构成，使得它可接续在阀壳体的一个排流侧接管上，该接管的外径与该管段的内径一致。尤其可以通过这种设计在本发明意义上改装已经存在的气体阀。

在按照本发明阀的一个替换实施方式中，气体偏转和/或分布装置由孔板构成，该孔板配合到阀的排流侧上并且具有直的通道，这些通道可以相对于阀的轴线倾斜。该孔板例如用塑料或金属制成。

为了保证无缺陷的阀，这些通道的通流横截面比在阀座上定义的配量横截面大至少两倍。

本发明还具有燃气发动机的吸气管作为主题，该吸气管构造有一管体，该管体被按照本发明构成的阀穿透，该阀伸入到该管体的内室中。

此外本发明具有燃料电池作为主题，它具有至少一个气体输送单元，该气体输送单元具有气体输送通道，其中，至少一个按照本发明构成的阀伸入到气体输送通道中。

从说明书、附图和权利要求中可得出本发明主题的其它优点和有利构型。

附图说明

在附图中示意性简示出本发明主题的一些实施例并且在下面的说明中详细解释。附图示出：

图1燃气发动机的吸气管的简化的纵剖面，其中将按照本发明构成的阀的作用与按照现有技术的阀的作用相对比，

图2燃料电池的气体输送单元，其中将按照本发明构成的气体阀的作用与按照现有技术的气体阀的作用相对比，

图3管段式构成的偏转装置的第一变型，

图4管段式构成的偏转装置的第二变型，