[发明专利]减压阀

说明书

本申请提供一种减压阀，所述减压阀包括：阀体，其设有气体进入通道、气体排出通道、第一内腔和弹簧室，其中气体进入通道通过第一内腔与气体排出通道流体连通；阀芯，其容纳在第一内腔中，阀芯的外表面被配置成能够沿第一内腔的内表面气密地移动，阀芯包括第一端以及与第一端相反的第二端；弹簧，其容纳在弹簧室中且对阀芯施加弹力；其中，第一内腔中设有阀座，阀座被设置成与阀芯的第一端相对，气体进入通道与第一内腔通过阀座的第一通孔流体连通，其中第一通孔的横截面积小于气体进入通道的横截面积。本申请的减压阀可以避免在工作的初始阶段有过大的力作用在阀芯、弹簧和密封圈等部件上，从而延长减压阀的使用寿命。

技术领域

本申请涉及一种减压阀，尤其涉及一种用于存在较大压差的供气管路中降低出口气压的减压阀。

背景技术

减压阀(也被称为稳压阀)被广泛用于各种供气管路中，一般是通过控制阀体内的启闭件的开度来调节气体的流量，从而将较高的入口气压调节至较低的出口气压，并使出口气压稳定保持在一定范围内。在存在较大压差的管路中，例如，燃料电池的氢气供应管路，氢气储罐内的气压高达35MPa以上，而燃料电池的质子交换膜所需的氢气的正常工作气压为0.1至0.2Mpa，因此，需经过减压过程。

现有的减压阀(例如，活塞式减压阀)通常利用阀芯与阀体之间表面的接触和分离来实现启闭，并通过弹簧来调节两者之间的开度以实现减压。在没有气压负载时，通常阀芯和阀体在弹簧的作用下保持最大开度。因此，在高压气体进入的初始阶段，由于阀芯和阀体保持最大开度，气体的瞬时高压会立即作用在密封件处，给密封件施加较大的应力。如果经过长时间工作，阀芯移动、气压和热载荷造成了密封圈的磨损、疲劳、老化和变形，从而导致密封功能降级。初始阶段瞬间进入的高压可能导致气体泄露或增大气体泄露的风险，进而影响减压阀的使用寿命，且可能带来安全隐患等。

应指出的是，除燃料电池领域之外，在采用减压阀来控制气体供应的其它领域，同样存在着上述的问题，例如，石油、化工、医药、食品等行业领域。

因此，需要一种改进的减压阀，以提高减压阀的使用寿命。

发明内容

本申请的目的在于提出一种改进的减压阀，以克服上述的技术问题。

为此，根据本申请的一方面，提供一种减压阀，所述减压阀包括：阀体，所述阀体设有气体进入通道、气体排出通道、第一内腔和弹簧室，其中所述气体进入通道通过所述第一内腔与所述气体排出通道流体连通；阀芯，所述阀芯容纳在所述第一内腔中，所述阀芯的外表面被配置成能够沿所述第一内腔的内表面气密地移动，所述阀芯包括第一端以及与所述第一端相反的第二端；弹簧，所述弹簧容纳在所述弹簧室中且对所述阀芯施加弹力；其中，所述第一内腔中设有阀座，所述阀座被设置成与所述阀芯的第一端相对，所述气体进入通道与所述第一内腔通过所述阀座的第一通孔流体连通，其中所述第一通孔的横截面积小于所述气体进入通道的横截面积。

本申请的减压阀可以避免在工作的初始阶段有过大的气压作用在阀芯、弹簧和密封圈等部件上，从而延长减压阀的使用寿命。

附图说明

下面将参照附图对本申请的示例性实施例进行详细描述，应当理解，下面描述的实施例仅用于解释本申请，而不是对本申请范围的限制，在附图中：

图1是根据本申请的实施例的减压阀的示意性剖视图；

图2是处于工作状态的图1所示的减压阀的示意性剖视图；

图3是图2所示的减压阀的阀芯的受力分析示意图；

图4和图5分别是图1所示的减压阀的局部A在初始阶段和工作阶段的放大示意图。

具体实施方式