本实用新型涉及气体燃料供给系统技术领域，尤其涉及一种气体减压阀。
背景技术：
气体减压阀是将高压气体转换为低压气体、并保持稳定的输出气体压强范围，确保所需气体流量的调节装置。
气体减压阀在天然气动力系统，特别是天然气汽车领域具有广泛的应用。天然气汽车属于清洁燃料汽车，与传统以汽油和柴油为燃料的汽车相比，天然气汽车排放的尾气中不含硫化物和铅，一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物等有害物的排放也大大降低。因此，发展天然气汽车已经成为减轻大气污染的重要手段之一。
与汽油和柴油相比，天然气汽车安全性更高，天然气燃点为650℃，汽油燃点为427℃，与汽油相比天然气不易点燃。天然气密度低，与空气的相对密度约为0.55，如果发生泄漏很快在空气中散发，很难达到爆炸极限。天然气的辛烷值高，可达130，抗爆性能好，爆炸极限窄，仅为5％～15％，所以，天然气汽车比传统汽车更安全。
天然气在正常条件下体积非常大，当以这种气体为燃料放置在机动车上时，由于车上空间有限，目前的解决方案主要是将天然气进行压缩，存储在高压储气罐中，或者将天然气进行液化，储存在低温储气罐里，使用的时候再通过蒸发器将液态转换或气态。不论是采用压缩方案还是液化方案，都需要通过气体减压阀将上游高的压力调节为发动机正常工作所需要的压力，同时确保足够的燃料供应。
但是，现有气体减压阀的结构仍有待改进。
技术实现要素：
本实用新型解决的问题是提供一种气体减压阀，有助于优化气体流道，降低进气阻力。
为解决上述问题，本实用新型提供一种气体减压阀，包括：壳体，具有相对的进气口及出气口；活塞，位于所述壳体内，所述活塞在所述进气口及所述出气口之间作往复移动，所述活塞具有贯穿两端的输送通道；封口部，位于所述活塞与所述进气口之间，适于打开或者关闭所述输送通道，所述封口部包括基板及凸块，所述凸块呈圆锥状结构或者圆台状结构，所述凸块的底端位于所述基板上，所述凸块的顶端朝向所述进气口凸出，其中，所述凸块的底端面积大于所述凸块的顶端面积。
可选的，当所述凸块呈圆锥状结构时，所述凸块的顶端轴截面呈圆弧状。
可选的，当所述凸块呈圆锥状结构时，所述凸块的顶端轴截面呈尖角状。
可选的，当所述凸块呈圆台状结构时，所述凸块的顶端面积与所述凸块的底端面积比例为1:4～1:50。
可选的，所述封口部材料为金属或者合金
可选的，所述基板上具有多个通气孔，所述通气孔环绕所述凸块排布。
可选的，所述基板呈圆板状，所述凸块的底端中心与所述基板中心相重合。
可选的，所述通气孔由依次平滑连接的第一侧边、第二侧边、第三侧边及第四侧边围成。
可选的，所述第一侧边与所述第三侧边相对，所述第一侧边及所述第三侧边均沿所述基板的周向方向延伸，所述第一侧边位于所述第三侧边内侧，所述第二侧边与所述第四侧边相对，所述第二侧边及所述第四侧边均呈圆弧状。
可选的，所述凸块的底端边缘与所述第一侧边相重合。
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：
所述封口部包括基板及位于基板上的凸块。所述凸块呈圆锥状结构或者圆台状结构。所述凸块的底端位于所述基板上，所述凸块的顶端朝向所述进气口凸出。待减压气体由所述进气口进入所述壳体内腔，首先冲向所述凸块。一方面，所述凸块的顶端面积小于所述凸块的底端面积，所述凸块的侧壁能够帮助所述凸块的顶端迎挡冲入的气体，直接冲向所述凸块顶端的气体减少，所述凸块的侧壁起到了缓冲的作用；另一方面，由所述凸块顶端指向底端方向，所述凸块的侧壁直径逐渐增加，有利于引导气体分流后的走向；由此，所述封口部有助于优化气体流道，降低进气阻力。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例的气体减压阀的结构示意图；
图2是图1所示的封口部的立体图；
图3是图2所示的封口部朝向进气口一侧的示意图；
图4是图3沿aa方向的剖视图；
图5是图1所示的封口部的另一立体图；
图6是图5所示的封口部的侧视图；
图7是图5所示的封口部朝向输送通道一侧的示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，现有气体减压阀的结构仍有待改进。
现结合一种气体减压阀的结构进行分析，所述气体减压阀包括：壳体；活塞，位于所述壳体内，所述活塞具有贯穿两端的输送通道；封口部，位于所述活塞与所述进气口之间，适于打开或者关闭所述输送通道，所述封口部呈圆板状。
待减压气体由所述进气口进入所述壳体内腔，首先冲向所述封口部。所述封口部呈圆板状，气体在冲向所述封口部的圆形板面后，或出现反弹，造成气体流向差异性大，不同流向的气体间容易相互阻碍，导致气体流动阻力大。
经创造性的劳动，发明人注意到，所述凸块呈圆锥状结构或者圆台状结构，有助于提高所述气体减压阀的进气速率，降低阻力。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
图1是本实用新型具体实施例的气体减压阀100的结构示意图。
参考图1，一种气体减压阀100，包括：壳体110，具有相对的进气口111及出气口112；活塞120，位于所述壳体110内，所述活塞120在所述进气口111及所述出气口112之间作往复移动，所述活塞120具有贯穿两端的输送通道121；封口部200，位于所述活塞120与所述进气口111之间，适于打开或者关闭所述输送通道121。
本实施例中，所述气体减压阀100还包括：弹性元件130，套设于所述活塞120上，适于在所述活塞120作往复运动时发生弹性形变；第一密封圈141及第二密封圈142，所述第一密封圈141设在所述壳体110内壁，所述第二密封圈142套设在所述活塞120上，所述第一密封圈141靠近所述活塞120朝向所述进气口111的一端，所述第二密封圈142靠近所述活塞120朝向所述出气口112的一端，所述弹性元件130位于所述第一密封圈141和第二密封圈142之间。
沿第一方向x，所述第一密封圈141及第二密封圈142将所述壳体110的内腔依次分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室。其中，所述第一方向x平行于所述活塞120的轴向方向，且由所述进气口111指向所述出气口112。所述第二腔室由所述第一密封圈141、第二密封圈142及壳体110围成，所述第二腔室位于第一腔室及第三腔室之间，所述第一腔室与第三腔室通过所述输送通道121相连通。
待减压气体由所述进气口111进入所述第一腔室，所述待减压气体为高压气体。所述第二腔室内的气体通过呼吸口与外界大气相连通，气体压强与大气压强相同。所述第三腔室内的气体为减压后的气体，为低压气体。所述第三腔室内的经减压后的气体由所述出气口112排出，供给下游部件。
所述活塞120朝向所述进气口111的一端为第一端部131，所述活塞120朝向所述出气口112的一端为第二端部132。所述第二端部132面积大于所述第一端部131面积，使得第二端部132承受的气体压力与第一端部131承受的气体压力间具有压力差，促使所述活塞120沿轴向作往复运动，从而对气体进行减压。
当所述气体减压阀100处于正常工作状态时，所述活塞120作往复运动，所述封口部200与所述第一端部131之间存在间隙，气流通过所述间隙，由所述第一腔室通过所述输送通道121持续传输至所述第三腔室，经减压后的气体由所述出气口112排出，持续向下游部件供给。
当与所述出气口112连接的下游部件气体消耗为零，而所述进气口111持续有待减压气体进入所述壳体110的内腔时，所述出气口112处的气体压强会持续升高，气体推动所述活塞120的所述第二端部132使得所述活塞120朝向所述封口部200运动，以使所述封口部200封堵所述输送通道121朝向所述进气口111的端口，从而关闭所述输送通道121，阻挡气体从所述第一腔室向所述第三腔室传输。由此，所述封口部200有助于防止所述出气口112处的气体压强持续升高，能够保护与所述出气口112连接的下游部件。
图2是图1所示的封口部200的立体图；图3是图2所示的封口部200朝向进气口111一侧的示意图。
参考图2及图3，所述封口部200包括基板210及凸块220，所述基板210侧壁与所述第一腔室内壁相接触且固定连接，所述基板210上具有多个通气孔230；所述凸块220位于所述基板210朝向所述进气口111的一侧，所述凸块220的底端位于所述基板210上，所述凸块220的顶端朝向所述进气口111，所述通气孔230环绕所述凸块220排布。
当所述气体减压阀100处于正常工作状态时，所述活塞120作往复移动过程中，所述第一端部131与所述封口部200之间具有间隙，也就是所述输送通道121朝向所述封口部200的端口打开。待减压气体由所述进气口111进入所述壳体110内腔，首先冲向所述凸块220的顶端，在所述凸块220的顶端处分流，沿所述凸块220的侧壁流向所述凸块220的底端，并由所述通气孔230进入所述封口部200与所述活塞120之间的腔室内，继而由所述第一端部131与所述封口部200之间的间隙进入所述输送通道121内，以传输至所述第三腔室。
所述凸块220呈圆锥状结构或者圆台状结构，一方面，所述凸块220的顶端面积小于所述凸块220的底端面积，所述凸块220的侧壁能够帮助所述凸块220的顶端迎挡由所述进气口111冲入所述壳体110内腔的气体，直接冲向所述凸块220顶端的气体减少，所述凸块220的侧壁起到了缓冲的作用；另一方面，由所述凸块220的顶端指向底端方向，所述凸块220的侧壁直径逐渐增加，有利于引导气体分流后的走向，引导气体迅速进入所述通气孔230；上述两方面有助于降低气体在冲向所述凸块220后流向的差异性，气体流向一致性提高，有利于减少气体流向差异性大引起的气体流动阻力。由此，所述封口部200有助于优化气体流道，降低进气阻力。
图4是图3沿aa方向的剖视图。
参考图4，本实施例中，所述凸块220呈圆锥状结构，且所述凸块220的顶端轴截面呈圆弧状。所述进气口111输入的气体沿所述第一方向x冲向所述凸块220的顶端，由于所述凸块220具有圆弧状顶端221，因而大部分冲向所述凸块220顶端的气体与所述凸块220顶端切面间的夹角为钝角，气体流向转变为与所述第一方向x相反方向的风险减少；再者，圆弧状的所述凸块220的顶端表面圆滑，能够缓解撞击力，有助于保护所述凸块220的顶端，降低所述凸块220的顶端发生损坏的风险。
在另一实施例中，所述凸块220呈圆锥状结构，且所述凸块220的顶端轴截面呈尖角状。由于所述凸块220具有尖状顶端，顶端面积极小，因而所述进气口111输入的气体直接冲向所述凸块220的侧壁，并在所述凸块220的侧壁的引导下进入所述通气孔230，有助于进一步减少气体冲向所述凸块220后流向出现折返的现象的发生。
在其他实施例中，所述凸块220呈圆台状结构，且所述凸块220的顶端面积与所述凸块220的底端面积比例为1:4～1:50，有助于减少冲向所述凸块220的顶端的气体比例，大部分气体冲向所述凸块220侧壁并在所述凸块220侧壁引导下流向所述通气孔230，从而提高气体流向一致性，降低气体流动阻力。
所述封口部200材料为金属或者合金。利用金属或者合金材料制作所述封口部200有助于提高所述封口部200的强度，增加所述封口部200的承压能力，保证在所述气体减压阀100出现异常情况时所述封口部200对所述输送通道121的封堵效果。
本实施例中，所述基板210呈圆板状，所述凸块220的底端中心与所述基板210中心相重合，所述进气口111、所述基板210及所述凸块220的中心轴相重合，使得由所述进气口111输入的气体在冲向所述凸块220后均匀分散开，因而由所述凸块220侧壁引导至各个所述通气孔230，有助于提高气体通过速度。
如图3所示，本实施例中，所述通气孔230由依次平滑连接的第一侧边231、第二侧边232、第三侧边233及第四侧边234围成，所述通气孔230的各侧边平滑连接，有助于降低气体在拐角处存留的风险，促使气体快速通过所述通气孔230。
本实施例中，所述第一侧边231与所述第三侧边233相对，所述第一侧边231及所述第三侧边233均沿所述基板210的周向方向延伸，所述第一侧边231位于所述第三侧边233内侧，所述第二侧边232与所述第四侧边234相对，所述第二侧边232及所述第四侧边234均呈圆弧状。所述通气孔230沿所述基板210的周向方向延伸，以增加所述通气孔230的面积，有助于提高单位时间内的气体通过量。
本实施例中，所述凸块220的底端边缘与所述第一侧边231相重合，即所述凸块220侧壁底边与所述第一侧边231相重合，由此，气体在所述凸块220侧壁引导下直接进入所述通气孔230，改善气体通过效率。
图5是图1所示的封口部200的另一立体图；图6是图5所示的封口部200的侧视图。
参考图5及图6，本实施例中，所述基板210包括第一基板211及第二基板212，所述第一基板211及第二基板212均呈圆板状，所述第一基板211与所述第二基板212相贴合。所述第一基板211相对所述第二基板212位于朝向所述进气口111的一侧。所述通气孔230贯穿所述第一基板211及第二基板212。
本实施例中，所述第一基板211与所述凸块220一体成型。在其他实施例中，所述凸块220与所述基板210螺接、粘接或者焊接。
图7是图5所示的封口部200朝向输送通道121一侧的示意图。
如图5及图7所示，所述第二基板212朝向所述输送通道121的表面设有嵌槽251，所述封口部200还包括：密封垫250，所述密封垫250位于所述嵌槽251内。
所述密封垫250适于打开或者封堵所述输送通道121，有助于提高对所述输送通道121的封堵效果。
所述密封垫250为非金属材料。
所述封口部200还包括：连接螺栓240，适于将所述密封垫250固定于所述基板210上。
如图6所示，本实施例中，所述连接螺栓240与所述凸块220相对。
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
1.一种气体减压阀，其特征在于，包括：
壳体，具有相对的进气口及出气口；
活塞，位于所述壳体内，所述活塞在所述进气口及所述出气口之间作往复移动，所述活塞具有贯穿两端的输送通道；
封口部，位于所述活塞与所述进气口之间，适于打开或者关闭所述输送通道，所述封口部包括基板及凸块，所述凸块呈圆锥状结构或者圆台状结构，所述凸块的底端位于所述基板上，所述凸块的顶端朝向所述进气口凸出，其中，所述凸块的底端面积大于所述凸块的顶端面积。
2.如权利要求1所述的气体减压阀，其特征在于，当所述凸块呈圆锥状结构时，所述凸块的顶端轴截面呈圆弧状。
3.如权利要求1所述的气体减压阀，其特征在于，当所述凸块呈圆锥状结构时，所述凸块的顶端轴截面呈尖角状。
4.如权利要求1所述的气体减压阀，其特征在于，当所述凸块呈圆台状结构时，所述凸块的顶端面积与所述凸块的底端面积比例为1:4～1:50。
5.如权利要求1所述的气体减压阀，其特征在于，所述封口部材料为金属或者合金。
6.如权利要求1所述的气体减压阀，其特征在于，所述基板上具有多个通气孔，所述通气孔环绕所述凸块排布。
7.如权利要求6所述的气体减压阀，其特征在于，所述基板呈圆板状，所述凸块的底端中心与所述基板中心相重合。
8.如权利要求7所述的气体减压阀，其特征在于，所述通气孔由依次平滑连接的第一侧边、第二侧边、第三侧边及第四侧边围成。
9.如权利要求8所述的气体减压阀，其特征在于，所述第一侧边与所述第三侧边相对，所述第一侧边及所述第三侧边均沿所述基板的周向方向延伸，所述第一侧边位于所述第三侧边内侧，所述第二侧边与所述第四侧边相对，所述第二侧边及所述第四侧边均呈圆弧状。
10.如权利要求9所述的气体减压阀，其特征在于，所述凸块的底端边缘与所述第一侧边相重合。
技术总结