本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車中的燃料電池裝置的閥裝置，該閥裝置具有在殼體中延伸的流動通道、布置該流動通道中的閥瓣以用于封閉該流動通道，其中該閥瓣緊固在軸上，該軸以可轉(zhuǎn)動的方式支承在殼體中，閥座布置在流動通道中，該閥座在閥瓣處于關(guān)閉位置時與閥瓣接觸，并且軸以一角度穿過閥瓣，該閥瓣為此具有孔，該孔的開口各通向閥瓣一側(cè)。

背景技術(shù)：

這種閥裝置長期已知，并因此是現(xiàn)有技術(shù)。由于流動介質(zhì)、例如空氣，調(diào)節(jié)元件必須在封閉流動通道時實(shí)現(xiàn)高的密封性。此外，調(diào)節(jié)元件應(yīng)保證流動通道的流動橫截面的好的調(diào)節(jié)性并進(jìn)而保證流動介質(zhì)的質(zhì)量流量。這導(dǎo)致了，這種閥裝置制造復(fù)雜且因此成本相對高。已知了使用電磁閥作為截止閥，這是因?yàn)殡姶砰y以合適成本實(shí)現(xiàn)相對好的密封性，但是不能實(shí)現(xiàn)流動介質(zhì)的連續(xù)地調(diào)節(jié)。但封閉流動通道是非常重要的，因?yàn)樗试S的泄漏率比在機(jī)動車進(jìn)氣管段中的傳統(tǒng)的節(jié)氣門調(diào)節(jié)器情況下小10至20倍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的目的是，提供一種開頭所述類型的閥裝置，該閥裝置在燃料電池裝置中實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)的連續(xù)調(diào)節(jié)。

如此是實(shí)現(xiàn)上述目的，即在閥瓣和軸之間在用于軸的孔中布置密封件。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使在插入了軸的情況下，流體也可以從閥瓣一側(cè)通過孔溢流到閥瓣另一側(cè)。利用在孔中布置密封件封閉唯一還存在的、使得流體能夠在流動通道中從閥瓣一側(cè)流動到閥瓣另一側(cè)的流動路徑。這種形式布置的密封件尤其在對閥裝置的密封性有非常高的要求時——例如在燃料電池裝置中——是有優(yōu)勢的，這是因?yàn)槠渲性试S的泄漏率比在機(jī)動車進(jìn)氣管段中的傳統(tǒng)的節(jié)氣門調(diào)節(jié)器情況下小10至20倍。另一優(yōu)點(diǎn)是，不通過軸與孔的配合匹配產(chǎn)生密封效果，并且因此可以以較大的公差和進(jìn)而成本有利地制造。

為了將閥瓣緊固在軸上，有利的是，閥瓣與軸利用至少一個螺紋件旋緊。以簡單的方式實(shí)現(xiàn)了閥瓣的簡單的裝配。

當(dāng)密封件靠近孔的開口布置，軸在裝配時通過該開口插入，則使密封件的裝配變得容易。

如果閥瓣與軸附加地旋緊，則該螺紋孔的布置結(jié)構(gòu)會由于在閥瓣側(cè)上伴隨而來的第二開口而造成另一流動路徑。即使程度特別小，流體也可以通過該流動路徑從閥瓣一側(cè)流動到對置的閥瓣側(cè)。對于大多的具有高的密封要求的使用情況，具有上述的密封布置結(jié)構(gòu)的流體的這種尤其小的質(zhì)量流量是可接受的。如果通過第二流動路徑的這種小的質(zhì)量流量是不可接受的，則另一有利的設(shè)計方案是，在螺紋孔和該孔的開口之間布置密封件，該開口通向具有僅一個開口的閥瓣側(cè)。以這種方式，通過僅一個密封件的布置結(jié)構(gòu)可以可靠地密封兩個流動路徑。

在尤其簡單的設(shè)計方案中，密封件是徑向布置在軸上或布置在用于軸的孔中的密封件，該密封件相對于相應(yīng)對置的構(gòu)件密封。在最簡單的情況下，該密封件是o型環(huán)。

為了保證密封件的受限地定位，證明有利的是，密封件布置在接納部中，優(yōu)選布置在軸的槽或孔中。

根據(jù)另一有利的設(shè)計方案，以如下方式避免由于密封件的槽導(dǎo)致閥瓣或軸構(gòu)件的削弱，即密封件是將閥瓣與軸連接的粘接部。這種密封件的優(yōu)點(diǎn)是，無需在已經(jīng)存在的構(gòu)件、如軸和閥瓣上作額外改變，從而即使已經(jīng)存在閥裝置也可以針對這些改變了的使用條件在無需巨大耗費(fèi)的情況下被改裝。

在另一有利的設(shè)計方案中，密封件是將閥瓣與軸連接的焊接部。作為密封件的焊接部相對于粘接部具有如下優(yōu)點(diǎn)，該密封組合僅通過構(gòu)件、即軸和閥瓣產(chǎn)生，并且無需考慮粘接配對件的化學(xué)穩(wěn)定性。

在最簡單的設(shè)計方案中借助于電機(jī)驅(qū)動閥瓣，該電機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述軸。通過傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了閥瓣運(yùn)動的精確的匹配調(diào)整。

附圖說明

借助實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖示出

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的閥裝置，

圖2、3示出閥裝置的截面圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出節(jié)氣門噴管，其具有殼體1和位于殼體1中的流動通道2，在該流動通道中布置盤狀的閥瓣3。該閥瓣3與軸4固定連接，并且軸4以可轉(zhuǎn)動的方式支承在殼體1中。軸4被布置在殼體1中的電機(jī)5驅(qū)動，其中在軸4和電機(jī)5之間連接著傳動機(jī)構(gòu)6。

圖2在截面圖中示出根據(jù)圖1的流動通道2的一部分。盤式的閥瓣3借助于示意性示出的螺紋連接7以不可相對轉(zhuǎn)動的方式連接在軸4上。為了接納軸4，閥瓣3具有孔8，在該孔中布置軸4，從而軸4以角度α穿過閥瓣3。在示出的圖中，閥瓣3封閉流動通道2。為了密封流動通道2，在閥瓣3的徑向環(huán)繞的邊緣9上布置密封件10。該第一密封件10防止閥瓣3的繞流。除了閥瓣3在主流動路徑上的繞流，流體還有可能通過孔8流過閥瓣3。由于公差原因，在軸4和閥瓣3之間的配合中形成旁路流動路徑。為了防止閥瓣3的通過孔8的穿流，軸4具有徑向環(huán)繞的槽11，在該槽中布置形成為o型環(huán)的密封件12。該密封件12在此布置為相比于孔8的開口14更加靠近開口13。因?yàn)檩S4通過開口13與閥瓣3裝配在一起，因此形成更簡單的裝配。

根據(jù)圖3的閥裝置與根據(jù)圖2的閥裝置的不同之處是，根據(jù)圖3的閥裝置可以針對更加小的泄漏率的情況使用。除了穿過整個孔8延伸的第一旁路流動路徑，通過螺紋連接的孔15還形成第二旁路流動路徑，流體可以通過該第二旁路流動路徑穿流閥瓣3。在示出的圖中，閥瓣下側(cè)因此具有兩個開口13、15，而閥瓣上側(cè)僅具有一個開口14。通過密封件12在螺紋孔15和孔8的開口14之間的布置結(jié)構(gòu)——其中開口14即是通向具有僅一個開口的閥瓣側(cè)的那個開口——可以密封這兩個旁路流動路徑。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車中的燃料電池布置結(jié)構(gòu)的閥裝置，具有分布在殼體(1)中的流動通道(2)、布置在該流動通道(2)中的用于封閉該流動通道(2)的閥瓣(3)，其中該閥瓣(3)緊固在軸(4)上，該軸(4)以能轉(zhuǎn)動的方式支承在殼體(1)中，閥座布置在流動通道(2)中，該閥座在閥瓣(3)處于關(guān)閉位置時與該閥瓣接觸，并且軸(4)以一角度穿過閥瓣(3)，為此該閥瓣(3)具有孔(8)，該孔的開口(13、14)各通向閥瓣的一側(cè)。在閥瓣(3)和軸(4)之間在用于軸(4)的孔(8)中布置密封件(2)。

技術(shù)研發(fā)人員：R·J·蒙蒂尼;P·科倫;S·科普
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大陸汽車有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：2015.12.15
技術(shù)公布日：2017.08.29