【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有权利要求1的前序部分特征的用于燃料电池车辆的流体管路组件以及一种具有权利要求10的前序部分特征的流量限制器。
技术介绍
1、在燃料电池车辆的情况下，有一种使用压缩机实现通过燃料电池的最佳空气流量的已知做法。在某些情况下，即使没有连接到涡轮机，压缩机也被称为“涡轮增压器”。可以通过分支管路将一小部分质量流（即来自压缩机的空气流）从主流中分流以便流经另一部件。例如，因此可以对部件进行冷却和/或通风以限制气体浓度或粉尘浓度等。例如，燃料电池壳体的通风需要有限的空气流。一小部分新鲜空气穿过壳体。如果燃料电池被液体冷却剂冷却，则需要离子交换过滤器来保持冷却剂没有离子。为了这个目的，离子交换过滤器可以设置在冷却剂回路的分支管路上，有限的质量流通过离子交换过滤器。有限质量流的冷却剂也可以用于水/空气冷却器。在这些和其他应用中，一方面需要保持一定的质量流通过分支管路，而另一方面一定的质量流也不应该太大，特别是为了避免损害通过主管路的质量流。
2、压缩机的不同速度导致不同的质量流通过分支管路，并且这可能是不利的。为了缓解这个问题，可以使用节气门，但节气门必须是被激活和控制的，需要大量的安装空间并且增加成本。这样的节气门也可以具有故障安全位置，在故障安全位置时节气门完全关闭或完全打开。然而，这两种方法都不合适，因为有太多的空气或根本没有空气通过节气门。关于冷却剂回路内的分支管路也可以出现类似的问题。
3、文件de 10 2015 006 720 b4公开一种用于压缩气体容器的流量限制器。流量限制器具有保
4、鉴于所指出的现有技术，燃料电池车辆的分支管路中的流量调节仍有改进的空间。
技术实现思路
1、本专利技术的基本目的是优化燃料电池车辆的分支管路中的流量调节。
2、根据本专利技术，目的是通过具有权利要求1的特征的流体管路组件来实现的，其中从属权利要求涉及本专利技术的有利实施例。
3、应当注意的是，在下面的描述中单独提出的特征和措施可以以任何技术上可行的方式彼此结合并且指示本专利技术的更多实施例。说明书特别地连同附图附加地表征和详细说明本专利技术。
4、本专利技术提供了一种用于燃料电池车辆的流体管路组件。燃料电池车辆是一种由燃料电池单元提供能量的车辆，例如乘用车辆或重型货车。在燃料电池单元中，有反应物的电化学转化，其中获得的电能可以用于操作驱动马达和其他部件或可替代地可以暂时储存在电池中。特别地，一种反应物可以是从环境空气中提取的氧。另一种反应物可以是氢，但比如低分子量醇或氨这样的替代物也是可想到的。流体管路组件在工作状态下用于接收和携带流体。流体管路组件具有至少一个管路，通常具有多个管路。然而，流体管路组件也可以具有其他部件，例如用于输送流体的装置，比如泵或压缩机。流体可以处于液态或气态。
5、流体管路组件具有穿过燃料电池单元的主分支和从主分支分支出来的二次分支。主分支和二次分支形成流体管路组件的部分。每个分支优选地具有至少一个流体管路。术语“主分支”和“二次分支”主要用于区分它们并且不应当被解释为关于该分支的尺寸或在其他方面的其设计的限制。然而，主分支可以被设计为比二次分支携带更大的质量流，即例如主分支可以具有更大的横截面。主分支穿过燃料电池单元，即主分支在工作状态下可以将流体携带到燃料电池单元并且可以将流体从燃料电池单元带走。当流体穿过燃料电池单元时流体的成分可能改变。燃料电池单元具有至少一个燃料电池。作为一个选项，燃料电池单元也可以具有协助或启用实际燃料电池的功能的部件。二次分支从主分支分支出来，并且特别地二次分支可以从燃料电池单元的上游分支出来，但也可能从燃料电池单元的下游分支出来。可能但不是绝对必要的是二次分支也应该重新进入主分支。二次分支可以穿过附加部件，附加部件原则上可以是燃料电池车辆的任何部件。在这种情况下，二次分支被设计用于将流体携带到附加部件并且将流体从附加部件带走。同样在这种情况下，流体的成分可以改变。
6、根据本专利技术，二次分支具有流量限制器，流量限制器包括管元件和活塞元件，管元件的内部横截面相对于流动方向向下游减小，活塞元件可以抵抗恢复力沿着管元件中的移动路径至少部分地从打开位置向下游移动到限制位置，在限制位置时在活塞元件和管元件之间形成的通道载流横截面小于在打开位置时所形成的通道载流横截面。流量限制器的功能在于确保通过二次分支的质量流不会发生太大的变化。特别地，通过二次分支的质量流不应该太大以便防止主分支供应不足。
7、流量限制器具有管元件。管元件提供用于接收流体并且被流体流过。因此，管元件具有不透水设计。管元件可以向上游和/或向下游连接到二次分支的流体管路，或也可以形成这样的流体管路的一部分。管元件的内部可以通过内部横截面进行表征，内部横截面沿着管元件不是恒定的但相对于流动方向向下游减小。流动方向对应于在工作状态下的流体的一般运动方向。在一些实施例中，流动方向可以对应于管元件的对称轴。关于工作状态，可以进一步地定义“上游”方向，即与流动相反的方向，以及“下游”方向，即与流动一致的方向。管元件的内部横截面向下游减小。减小可以是分阶段的或连续的。内部横截面可以限于管元件的一个部分，该部分可以被称为锥形部分或限制部分。这个部分的上游和下游的内部横截面可以是恒定的。也可想到的是，在该部分外的内部横截面向上游增加（或向下游减小）。
8、此外，流量限制器具有活塞元件，活塞元件可以抵抗恢复力沿着管元件中的移动路径至少部分地从打开位置向下游移动到限制位置，在限制位置时在活塞元件和管元件之间形成的通道载流横截面小于在打开位置时所形成的通道载流横截面。活塞元件设置在管元件里面并且可以在管元件内沿着移动路径移动。移动路径优选地是直的，但也可以至少部分地是弯曲的。活塞元件可以从打开位置移动到限制位置，其中至少部分地在下游发生移动。移动也可以部分地与流动方向横向地发生，即可能存在与流动方向横向地定向的移动路径的矢量分量。然而，总体上，至少部分向下游的移动意指活塞元件移动到管元件的内部横截面更小的区域中。结果，流体可以通过在管元件和活塞元件之间的通道的横截面朝向限制位置减小。然而，即使在限制位置也有通道的横截面（不等于零），也就是说即使在这个位置，流体可以在管元件和活塞元件之间流过。然而，在打开位置时通道的横截面更大，更特别地是由于管元件的变化的内部横截面。流入流体向活塞元件施加向下游的力，即被推向限制位置的方向。然而，根据本专利技术，这抵抗恢复力发生。可以通过各种方式生成这种恢复力，确保仅当在限制位置的方向上有足够的质量流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于燃料电池车辆的流体管路组件（20），所述流体管路组件（20）具有穿过燃料电池单元（26）的主分支（21）和从所述主分支分支出来的二次分支（22），
2.根据权利要求1所述的流体管路组件，
3.根据上述权利要求中任一项所述的流体管路组件，
4.根据上述权利要求中任一项所述的流体管路组件，
5.根据上述权利要求中任一项所述的流体管路组件，
6.根据上述权利要求中任一项所述的流体管路组件，
7.根据上述权利要求中任一项所述的流体管路组件，
8.根据上述权利要求中任一项所述的流体管路组件，
9.根据上述权利要求中任一项所述的流体管路组件，
10.一种特别用于根据上述权利要求中任一项所述的流体管路组件（20）的流量限制器（1），
【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池车辆的流体管路组件（20），所述流体管路组件（20）具有穿过燃料电池单元（26）的主分支（21）和从所述主分支分支出来的二次分支（22），
2.根据权利要求1所述的流体管路组件，
3.根据上述权利要求中任一项所述的流体管路组件，
4.根据上述权利要求中任一项所述的流体管路组件，
5.根据上述权利要求中任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：京特·汉斯·格罗施，克丽斯蒂安·迪隆，雷纳·基恩，托尔斯滕·汉斯雅各布·斯普尔克，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：
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