[发明专利]配量阀

说明书

本发明涉及一种用于将气体输送给燃料电池的配量阀(1)，其中，关闭元件(23)具有第一贴靠面(23a)，所述第一贴靠面能够贴靠到所述喷嘴(18)的与所述喷嘴(18)的第三孔(26)相邻地布置的第一贴靠面(18a)上，用于形成第一密封座(28)，并且其中，所述关闭元件(23)具有第二贴靠面(23b)，所述第二贴靠面能够贴靠到所述喷嘴(18)的与所述喷嘴(18)的第二孔(24)相邻地布置的第二贴靠面(18b)上，用于形成第二密封座(30)。

技术领域

本发明涉及一种用于将气体输送给燃料电池的配量阀。

背景技术

燃料电池系统在传统方式上包括燃料电池，该燃料电池具有阴极室和与阴极室通过膜间隔开的阳极室，所述燃料电池系统还包括阳极气体源、与阳极气体源和阳极室连接的气体输送装置、与阳极室连接的排气管路、阴极气体源、与阴极气体源和阴极室连接的气体输送装置和与阴极室连接的排气管路。

在阳极室的气体输送装置中以传统方式布置有配量阀。

DE 10 2013 226 820 A1公开一种控制单元，该控制单元识别燃料电池的运行状态并且根据运行状况操控配量阀，即尤其改变通流横截面或者压力。

对配量阀的研发的基本要求是提高在配量阀之前的压力，即必须相应地提高所需的关闭弹簧力。密封座的负载随着弹簧力的提高而增大，这在本来就被评价为紧急的密封件上导致增加的磨损量。此外，弹簧力提高伴随着结构上的磁铁设计改变，这是应避免的。

发明内容

本发明实现一种用于将气体输送给燃料电池的配量阀，所述配量阀具有基体，在该基体中布置有电磁铁，其中，所述基体具有盲孔，在该盲孔的闭合端部上支撑有第一弹簧元件，所述配量阀具有可移动地安置在盲孔中的插入式衔铁，该插入式衔铁在第一轴向端部区段上被第一弹簧元件加载以弹簧力；并且所述配量阀具有喷嘴，该喷嘴在盲孔的敞开端部的区域中与基体连接，其中，插入式衔铁通过构造在喷嘴中的第一孔被导向，并且在第二轴向端部区段上与布置在喷嘴空腔中的关闭元件连接，其中，喷嘴具有用于将气体输送给配量阀的第二孔和用于将气体排出给燃料电池的第三孔，其中，关闭元件具有第一贴靠面，该第一贴靠面能够贴靠到喷嘴的与该喷嘴的第三孔相邻地布置的第一贴靠面上，用于形成第一密封座，并且其中，关闭元件具有第二贴靠面，该第二贴靠面能够贴靠到喷嘴的与该喷嘴的第二孔相邻地布置的第二贴靠面上，用于形成第二密封座。

本发明的构思在于，基于现有的阀方案，即该阀的要密封的压力起打开作用。因此，现有方案的优点是，最小的行程和因此最小的流量值的形成得以保留，因为气动地起作用的力变化对打开行程具有较小的影响。通过设置配量阀的第一密封座和第二密封座，根据本发明的配量阀能够操作明显更高的压力，而不提高弹簧力并且因此不提高将会导致设计改变的的磁力。

由从属权利要求以及由参照附图的说明得到有利的实施方式和扩展方案。

根据一个优选的扩展方案设置，在关闭元件的第一贴靠面上固定有密封元件，该密封元件优选由弹性体材料构成，其中，喷嘴的第一贴靠面由金属或塑料构成，其中，在喷嘴的第二贴靠面上固定有密封元件，该密封元件优选由弹性体材料构成，并且其中，关闭元件的第二贴靠面优选由金属或塑料构成。因此，配量阀以有利的方式不但具有第一密封座而且具有第二密封座，这些密封座也能够在压力条件提高时实现可靠的密封。

根据另一优选扩展方案设置，喷嘴的第二孔和喷嘴的第三孔与喷嘴空腔流体连通，其中，关闭元件在配量阀的关闭状态下这样地接合到喷嘴空腔中，使得关闭元件的密封元件贴靠在喷嘴的第一贴靠面上。通过将关闭元件接合到喷嘴空腔中能够实现可靠的配合和安全的密封。