[发明专利]一种渐扩式高压氢气减压阀

说明书

本发明是一种渐扩式高压氢气减压阀，包括：第一阀体，其开设有进气口；第二阀体，其固定在第一阀体顶部，其与第一阀体之间设置有减压腔；出气口，其开设在第二阀体上；导向件，其设置在减压腔内；阀芯，其穿过导向件；第一弹性件，其与阀芯底部之间设置有弹簧座；调节机构，其设置在第二阀体顶部，其适于调整阀芯的极限行程；阀芯表面开设有多条降压通道；降压通道包括N条首尾连接的降压槽，相连的两降压槽呈倾斜设置设，第一条降压槽至第N条降压槽，降压槽的宽度、深度逐渐增大；利用降压通道对氢气的减压作用，采用一级减压结构就能够将高压氢气的压力降低到使用范围内，结构简单紧凑，体积小，质量轻，可靠性好。

技术领域

本发明涉及减压阀，特别是一种渐扩式高压氢气减压阀。

背景技术

氢能源被视为最具发展潜力的清洁能源，与传统能源石油、天然气，煤等不可再生能源相比，氢能源是一种可再生的绿色清洁能源。随着氢能产业的快速发展，氢能源从制取、储存、运输和利用方面逐渐规模化，其中，因为氢气质量轻，分子数小，在高压状态下能够储存更多的氢气，所以高压氢气的储存和利用是当下最优的利用方式。储气瓶中的氢气处于高压状态，但是氢气的利用是在低压状态下的，所以在氢气的使用过程中，需将高压氢气的压力和流量精确控制在一定范围之内。

高压氢气减压阀，采用控制阀体内阀芯的开度来调节氢气的流量，将高压氢气的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节阀芯的开度，使阀后压力保持在一定范围内，在进口压力不断变化的情况下，保持出口压力在设定的范围内。

目前普通的氢气减压阀采用一级减压结构很难将高压氢气减压到0.5-1MPa，所以高压氢气减压阀采用的结构是两级减压结构，但是两级减压结构体积较大，出口压力不够稳定。

综上，如何采用一级减压结构就能保持氢气流量和出口压力成为了本领域研究人员急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何采用一级减压结构就能保持氢气流量和出口压力；

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明是一种渐扩式高压氢气减压阀，包括：第一阀体，其开设有所述进气口；第二阀体，其固定在所述第一阀体顶部，其与所述第一阀体之间设置有减压腔；出气口，其开设在所述第二阀体上，所述进气口、减压腔、出气口连通；导向件，其设置在所述减压腔内；阀芯，其穿过所述导向件；第一弹性件，其设置在所述减压腔内，所述第一弹性件与所述阀芯底部之间设置有弹簧座；调节机构，其设置在所述第二阀体顶部，其适于调整所述阀芯的极限行程；所述阀芯表面开设有多条降压通道；所述降压通道包括N条首尾连接的降压槽，相连的两所述降压槽呈倾斜设置设，第一条所述降压槽至第N条所述降压槽，所述降压槽的宽度、深度逐渐增大；

在本方案中，导向件固定设置在减压腔内，阀芯穿过导向件，阀芯表面开设有多条降压通道，气体从进气口进入，经弹簧座与第一阀体内壁间隙，导向件与阀芯的降压通道，从出气口排出；降压通道由多条降压槽组成，相连的两条降压槽为倾斜设置，沿阀芯轴向上，降压槽的深度、宽度逐渐增大，换句话说，第一条降压槽的宽度和深度最小，随后降压槽的宽度和深度逐渐增大，即每一降压槽体积是越来越大的，对氢气起减压作用；每增加一条降压槽，通道的方向就会改变一次，氢气流经降压通道就会改变一次方向，起到减压作用；阀芯外圆表面可以均布不同数量的降压通道，降压通道的级数根据阀后压力设定值设计；

此外，阀芯的端部设置有倒角，这样一来，阀芯底部与弹簧座底部齐平的时候，由于倒角的存在，能够让更多的气体进入弹簧座内壁、阀芯的间隙中；进而进入第一条降压槽内；

在工作过程中，阀芯上下位置的移动，调节降压通道相对于弹簧座的露出面积，露出的降压通道面积起不到降压作用。

为了说明弹簧座、导向件的具体结构，本发明采用所述弹簧座顶部设置有环形槽；所述导向件底部凸出设置有插入所述环形槽的环形片；