[发明专利]阀、阀控制装置以及燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及被构成为可调节流体向二次侧的流量的阀、该阀用的阀控制装置以及具备该阀的燃料电池系统。

背景技术

以往，将贮藏于罐中的燃料向燃料消耗装置供给的供给系统广为人知。例如，日本特开2005-42924号公报所述的供给系统，将贮藏在罐中的氢化物流体向半导体制造设备供给。在该罐上设有调节向罐外供给的氢化物流体的压力的机械式的调节器。

发明内容

然而，罐上附带的调节器，不能够精确地调节燃料向罐外放出的流量。另外，由于是机械式的调节器，因此响应性较低。

本发明的目的在于，提供能够以高精度调节流体向罐外放出的流量的阀、该阀用的阀控制装置以及具备该阀的燃料电池系统。

用于达到上述目的的本发明的阀，在被构成为可调节流体向二次侧的流量的同时，设置于罐上且二次侧成为来自罐内的流体的放出侧。另外，阀被构成为可通过占空控制来调节流体从罐内放出的流量。

根据该构成，在罐上设置了可通过占空控制来调节流体的流量的阀，因此能够高精度地调节流体向罐外放出的流量。

在此，作为将阀设置于罐上的构成，例如可以采用以下的构成：将阀配置在罐的内部的构成；将阀直接地或间接地安装在罐的构成要素上且配置在罐的外部的构成；或者，将阀的一部分配置在罐内且将阀的其它部分配置在罐外的构成。作为这些阀配置方法，例如可以将阀安装于罐的口部，或者，将阀和其它阀作为阀组件构成且以拧入罐的口部的方式安装阀组件。

优选本发明的阀具有通过占空控制来调节放出流量的流量调节机构。流量调节机构被构成为可截断流体从罐内的放出即可。

根据该构成，可以使阀作为截断阀发挥作用。

在此，流量调节机构可以具备：阀体、可与阀体脱离和抵接的阀座、使阀体相对于阀座沿脱离和抵接的方向移动的电磁元件。在该构成中，通常阀的轴线方向与阀体的脱离和抵接的方向一致。另外，阀座优选比阀的基体或阀体更具有弹性。由此，能够提高阀的作为截断阀的功能。此外，优选为下述构成：阀体通过罐内的压力(一次压力)与阀座抵接从而截断流体的流出。

优选阀的轴线与罐的轴线大致平行或一致。

根据该构成，可使阀为容易自清洁的结构。例如，在如上所述构成阀的情况下，可通过流体从一次侧向二次侧的流动，将在阀体移动时会发生的磨损粉等污染物向二次侧排出。

另一方面，一般地，阀作为整体来看，存在在轴线方向将长度取得长一些的倾向。因此，若使阀的轴线方向与罐的轴线方向一致，则阀以及罐的整体长度容易变长。

因此，从使阀以及罐的整体的长度较短的观点来看，可以是本发明的阀位于比罐的主体靠外的一侧，且阀的轴线与罐的轴线大致垂直的构成。

根据该构成，阀以及罐不会占有较大的所设置的设置空间。

根据本发明的阀的优选的一个方式，优选在罐上设置与阀不同体的主截止阀。另外，优选主截止阀位于阀的一次侧。

根据该构成，通过关闭主截止阀，能够抑制作用于阀的流体压力。另外，也能够实现失效保护。

更优选主截止阀位于比口部更靠里的罐内侧，且阀位于比罐的主体更靠外的外侧也可以。

用于实现上述目的的本发明的阀控制装置，是占空控制上述的本发明的阀的。

根据该构成，可以对阀进行适宜的占空控制，能够精确地调节流体向罐外的放出流量。

用于实现上述目的的本发明的燃料电池系统，具备：上述的本发明的阀和罐；以及被供给氧化气体和燃料气体的燃料电池。另外，罐内的上述流体是燃料气体。

根据该构成，可以向燃料电池供给由阀调节了放出流量的燃料气体。由此，可以对应于燃料电池中的燃料气体的消耗量，以良好的响应性由罐供给所希望的燃料气体。

另外，本发明的另外的燃料电池系统，具备：上述的本发明的阀；储存燃料气体的罐；由罐得到燃料气体供给的燃料电池；和，设置于罐上且位于阀的一次侧的主截止阀。另外，主截止阀是在燃料电池系统停止时闭阀的。

附图说明

图1是第1实施方式的燃料电池系统的构成图。

图2是表示第1实施方式的阀以及罐的结构的剖面图。

图3是表示第2实施方式的阀以及罐的结构的剖面图。

具体实施方式

以下参照附图对具备本发明的阀的燃料电池系统进行说明。该燃料电池系统是在罐上设置被占空控制的阀，使其调节燃料气体向罐外的放出流量的燃料电池系统。以下，作为被占空控制的阀，以喷射器为例进行说明。

第1实施方式