[发明专利]用于燃料供给设备的容器阀的电磁阀及其外壳

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于燃料供给设备的容器阀的电磁阀，用于输送气态燃料到储存容器并且用于将气态燃料从这个储存容器供给消耗负载。本发明还涉及一种这样的容器阀和一种具有这种电磁阀的燃料供给设备。

背景技术

可选择的气态能量载体、如天然气、甲烷、生物气和氢气在交通领域中由于其减少CO₂能力并且由于供给安全性获得越来越重要的意义。这些能量载体为了实现所需的巡航里程一般以压缩的形式以最大至700bar的额定压力储存在压力罐中，并且以约10bar的工作压力供消耗负载使用。

电磁阀在灌装时并且在行驶运行中控制气体流动并且是容器阀的主要组成部分，容器阀还包括保险元件(例如过压保险件和/或热保险件以针对不允许的高压或燃烧影响保护储存容器)、用于针对在外部的零部件裂开后不允许的大的气体流动进行保护的限流器、通断元件(如用于禁止气体流动的手动的截止阀)、用于手动排空储存容器的伺服阀、附加元件(如用于保护通断部件免受脏污的过滤元件)、用于保持压力的止回阀、用于测量容器中气体温度的温度传感器等，并且满足在外力作用时的高安全性要求。

本领域技术人员已知电磁阀的不同实施方式，其工作原理和布置确定容器阀的形状和大小。

由US5 188 017已知要安置在外部的预控制的电磁阀，其具有单件式的衔铁：优点是电磁阀的简单构造和容器阀的简单的孔结构。缺点是电磁阀和容器阀由于电磁线圈尺寸引起的结构尺寸、电磁阀 由于单件式衔铁的功率消耗、缺少针对外力作用和防止不当操作的保护以及容器由于容器阀的大结构高度引起的更小的储存容积。

由DE601 02 241已知一种容器阀，其具有要安置在内部的预控制的电磁阀，具有单件式的衔铁：优点是针对外力作用和防止不当操作的保护以及容器阀的简单的孔结构。缺点是由于电磁阀的零部件数量引起的结构费用和电磁阀的由于单件式衔铁引起的功率消耗。

由DE103 61 781已知一种容器阀，其具有要安置在内部的预控制的电磁阀，该电磁阀具有运动的极：优点是在外力作用时的保护和电磁阀由于可运动对极引起的功率消耗。缺点是由于零部件数量引起的电磁阀的结构费用、由于需要的待封闭的横孔和从外部可接触的纵向结构引起的容器阀的结构尺寸以及缺少防止不当操作的保护。

发明内容

本发明的目的是，避免现有技术的缺陷以及提供一种结构形式紧凑且简单的电磁阀或容器阀，其尤其具有以下几个或全部优点：

-通过所选择的功能原理得到电磁阀的紧凑的结构形式和很小的功率消耗；

-通过很少的零部件数量得到电磁阀的简单结构；

-通过将电磁阀布置在储存容器内部得到针对外力作用和防止不当操作的保护；

-通过将电磁阀布置在储存容器内部得到具有简单孔结构的容器阀的紧凑结构形式。

本发明的技术目的由独立权利要求的内容实现。在从属权利要求中给出本发明的其它扩展结构。

按照本发明的用于燃气机动车辆的燃料供给设备的容器阀的电磁阀包括具有内部轭铁的磁线圈和磁衔铁，该磁衔铁可在内部轭铁中轴向运动。所述磁衔铁由衔铁、密封元件和对极组成，该密封元 件设置在衔铁与燃料入口之间，该对极贴靠在密封元件上。

所述磁线圈优选包括固定组件、内部轭铁、外部轭铁和终端。所述电磁阀优选还包括弹性元件，该弹性元件在未激励磁线圈时使衔铁压靠密封元件并且使密封元件压靠密封面。

换言之，所述目的例如通过具有可运动对极的、没有外壳的预控制的电磁阀实现，其可移动的磁衔铁只由密封元件、衔铁和对极组成，它通过磁线圈的内部轭铁导引，其中所述对极贴靠在密封元件上，并且相对于优选至少部分被密封元件包围的衔铁形成第一工作间隙，用于通过从预控制密封面上抬起衔铁来打开预控制孔，并且所述对极在轴向相对于内部轭铁形成第二工作间隙，用于通过从主密封面上抬起密封元件来打开入口。

通过具有可运动对极的结构，用于打开预控制孔的预控制行程与用于打开主孔的主行程不相关，由此利用用于打开预控制孔的小的第一工作间隙需要很小的电功率，并且利用大的第二工作间隙实现具有微小节流损失的很大的流动横截面。通过在磁线圈的内部轭铁中直接导引磁衔铁(它使磁场有目的地朝向磁衔铁或离开磁衔铁导引)进一步减小电磁阀的功率消耗。通过在储存容器的高压室中安装电磁阀省去承压的外壳，这易于磁场传播，并且尽管如此也保证了在外力作用时的保护和防止不当操作。通过由三个部分(衔铁、密封元件、对极)构成磁衔铁的简单构造和省去承压的外壳，减轻了电磁阀的重量并降低成本。