[发明专利]用于气态介质的阀装置和用于存储气态介质的箱设备

说明书

本发明涉及一种用于气态介质、尤其是氢的阀装置(100)，所述阀装置具有阀壳体(6)和布置在该阀壳体中的能够沿着纵轴线(18)运动的第一磁性衔铁(14)，所述第一磁性衔铁(14)与第一密封座(32)共同作用，用于打开和关闭排出开口(40)。此外，在所述阀壳体(6)中布置有能够沿着纵轴线(18)运动的第二磁性衔铁(16)，所述第二磁性衔铁(16)至少部分地被接收在所述第一磁性衔铁(14)的凹槽(38)中并且所述第二磁性衔铁(16)与第二密封座(34)共同作用，用于打开和关闭构造在所述第一磁性衔铁(14)中的贯通开口(20)。此外，所述第一的磁性衔铁(14)和所述第二磁性衔铁(16)被电磁装置(11)包围，所述第一磁性衔铁(14)和所述第二磁性衔铁(16)能够通过所述电磁装置(11)借助恰好一个电磁线圈(10)沿着所述纵轴线(18)运动。

技术领域

本发明涉及一种用于气态介质的阀装置和一种用于燃料电池箱的、尤其是用于存储氢的箱设备，例如用于应用在具有燃料电池驱动装置的车辆中。

背景技术

未预先公开的DE 10 2018 209 057 A说明了一种用于对燃料电池箱进行温度压力卸载的箱设备，其中，所述箱设备包括具有不同阀、例如截止阀的箱容器，所述阀确保例如燃料电池系统的正常的工作方式。

用于这样的箱设备的安全装置是标准化的。在此，每个箱设备必须具有这样的截止阀。因此，截止阀可以在由于具有燃料电池驱动装置的车辆发生事故而引起的箱设备损坏时或在箱设备的管线断裂时关闭箱容器，使得没有气体可以从存储单元中逸出。

由于对截止阀的高安全要求并且由于例如800bar或更大的高系统压力，这种截止阀在结构上是非常具有挑战性的并且具有大的结构空间。这又提高了整个箱设备的总重量，这在具有燃料电池驱动装置的车辆发生事故的情况下可能导致出现大的加速力和阀装置或箱设备的可能的变形。

发明内容

与此相对地，根据本发明的阀装置具有以下优点：以结构上简单的工作方式，通过使用双行程的切换阀减小阀装置的结构空间。

为此，根据本发明的用于气态介质、尤其是氢的阀装置具有阀壳体，在该阀壳体中布置有可沿着纵轴线运动的第一磁性衔铁。第一磁性衔铁与第一密封座共同作用，用于打开和关闭排出开口。此外，在阀壳体中布置有可沿着纵轴线运动的第二磁性衔铁，该第二磁性衔铁至少部分地被接收在第一磁性衔铁的凹槽中，并且该第二磁性衔铁与第二密封座共同作用，用于打开和关闭构造在第一磁性衔铁中的贯通开口。此外，第一磁性衔铁和第二磁性衔铁被电磁装置包围，通过该电磁装置，第一磁性衔铁和第二磁性衔铁能够借助恰好一个电磁线圈沿着纵轴线运动，其中，所述第一磁性衔铁具有一凸肩，所述凸肩与所述第二磁性衔铁的凸肩共同作用，并且在所述第二磁性衔铁纵向运动时，所述第二磁性衔铁的凸肩用作用于所述第一磁性衔铁的携动件。

通过仅使用一个电磁线圈实现减小阀装置的结构空间和总重量。此外，由于使用两个彼此相互作用的磁性衔铁而不需要控制室，由此也使结构空间最小化。附加地，由于具有两个磁性衔铁的双行程的切换阀，小的磁力足以用于打开阀装置。

在第一有利的扩展方案中设置，电磁线圈具有线圈壳体并且在阀壳体中至少部分地包围第一磁性衔铁和第二磁性衔铁。因此，在电磁线圈激活时，能够以简单的方式产生作用到第一磁性衔铁和第二磁性衔铁上的磁力。

在本发明的另一构型中有利地设置，在阀壳体中布置有弹簧，该弹簧对第二磁性衔铁加载以朝第二密封座的方向的力，由此，对第一磁性衔铁加载以朝第一密封座的方向的力。

在一个有利的扩展方案中，在阀壳体中布置有止挡元件，在该止挡元件上构造有第一密封座。有利地，第一密封座上的通流横截面大于第二密封座上的通流横截面。因此，第二磁性衔铁能够以简单的方式并以小的磁力纵向运动，并且在从第二密封座抬起时打开在第二密封座上的通流横截面。通过由此改变的在阀装置中的压力关系，使第一密封座的打开和从而第一磁性衔铁的纵向运动加速，并且因此，可以减小所需的磁力大小。