[发明专利]一种带温控阀的氢气瓶口阀组及其控制阀组启闭方法

说明书

本发明公开了一种带温控阀的氢气瓶口阀组及其控制阀组启闭方法，该结构包括限流阀、过滤器、电磁阀、手动截止阀、温控阀、减压阀组成，所述温控阀包括执行机构、阀杆、阀体、阀塞、阀座，所述阀体包括进口、出口以及泄放口，所述阀塞包括泄放口阀塞、温敏元件。本发明设计了一种带温控阀的氢气瓶口阀组及其控制阀组启闭的方法，使得氢气瓶在充气过程中出现超温现象时，瓶口阀组能够快速稳定地响应泄压，在温度恢复正常后，又能及时关闭，避免气体的浪费。

技术领域

本发明属于阀门控制领域，具体涉及一种带温控阀的氢气瓶口阀组及其控制阀组启闭方法。

背景技术

氢作为理想的能源载体，具有能量密度大、转化效率高、储量丰富和适用范围广等特点，其通过电化学反应后的产物是水，干净无污染，被认为是最清洁的能源。氢能与氢燃料电池的发展已成为世界主要汽车生产国的国家战略，也是我国中长期科学与技术发展规划纲要的重点基础研究内容。氢气瓶口阀是高压储氢瓶储氢技术中的关键部件，用于保证高压储氢瓶安全和正常充/供气。氢气瓶口阀一般由多个阀门串联或并联而成，因而也被称为氢气瓶口阀组，而热泄压装置是阀组中极其重要的部分。由于氢气在空气中易燃易爆，因而需要严格控制氢气瓶充放气过程中的氢气温度。目前国内的氢气瓶口阀组中，热泄压装置一般为TRPD，然而该装置存在着结构不稳定、响应速度慢、无法重复使用等诸多缺陷，因此，亟需研发一种结构稳定、能针对氢气流超温时快速稳定响应并且可重复使用的热泄压装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，并提供一种带温控阀的氢气瓶口阀组及其控制阀组启闭的方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：

本发明针对目前氢气瓶口阀组热泄压装置上存在的问题，提供了一种带温控阀的氢气瓶口阀组及其控制阀组启闭的方法，该阀组及方法能保证自身的稳定工作，针对氢气流超温时能快速稳定响应，并可以重复使用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种带温控阀的氢气瓶口阀组，包括依次相连的限流阀、过滤器、电磁阀、手动截止阀、温控阀和减压阀，所述温控阀包括执行机构、阀杆、阀体、主阀塞和阀座；所述阀体的底部连接有开设进口的阀座，侧壁分别开设出口和泄放口，进口、出口和泄放口均与阀体内腔相连通；位于阀体外部的执行机构通过阀杆与位于阀体内腔中的主阀塞相连，主阀塞能封闭进口；主阀塞侧面设有能封闭泄放口的泄放口阀塞，靠近出口的一侧设有能测量氢气流温度并反馈给执行机构的温敏元件；执行机构能根据温敏元件的反馈结果，通过控制阀杆的上下运动带动主阀塞实现对泄放口或进口的封闭，以使出口与进口相连通或出口与泄放口相连通。

作为优选，所述泄放口直接连通大气。

作为优选，所述泄放口阀塞位于主阀塞的环面侧，靠近泄放口的一侧为用于封闭泄放口的球面结构。

作为优选，所述出口和泄放口分别位于阀体相对的两侧并处于同一水平面上。

进一步的，所述泄放口阀塞和温敏元件分别位于主阀塞的相对的两侧并处于同一水平面上。

作为优选，所述阀杆和阀体的连接处封闭，阀座和阀体的连接处封闭。

作为优选，所述阀杆、主阀塞、阀座和进口同轴设置。

第二方面，本发明提供了一种基于第一方面任一所述氢气瓶口阀组的控制阀组启闭方法，具体如下：

正常工况下，主阀塞位于其最高行程处，此时泄放口阀塞将泄放口完全封闭，进口与出口相连通，氢气瓶可正常充气或放气；在氢气瓶正常充气或放气的过程中，利用温敏元件实时监控出口处氢气流的温度，并反馈给执行机构；