[发明专利]用于燃料电池系统的燃料供应阀

说明书

提供一种用于燃料电池系统的燃料供应阀。更具体地，在燃料供应阀中，燃料从燃料罐供应至电池堆。燃料供应阀包括阀的壳体、活塞和中空部分。根据活塞的移动，在壳体的一侧形成使活塞移动的腔体并且在壳体和活塞之间形成接触区域。因此，腔体中的燃料流动受到接触的限制。

技术领域

本发明涉及用于燃料电池系统的燃料供应阀，更具体地涉及这样一种用于燃料电池系统的燃料供应阀，其中通过活塞的中空部分引入的高压燃料对活塞加压，因此改进阀的气密性。

背景技术

通常地，燃料电池系统包括产生电能的燃料电池堆，将燃料(氢气)供应至燃料电池堆的燃料供应系统，供应空气的氧气(即电化学反应所需的氧化剂)的空气供应系统以及控制燃料电池堆的工作温度的热和水控制系统。

燃料供应系统(即氢气供应系统的氢气罐)在约700bar下储存高压压缩氢气。根据安装在氢气罐的入口处的高压控制器的开/关将储存的压缩氢气通过高压管线排出之后，压缩氢气通过启动阀和氢气供应阀减压从而将氢气供应至燃料电池堆。

亦即，具有700bar高压的氢气罐的氢气在高压调节器中通过第一次减压而减压至20bar或更低。通过氢气供应阀或注入器减压至4bar或更低的氢气被供应至燃料电池堆。当使用燃料电池系统中的氢气供应阀进行第二次减压时，通过启动阀保证氢气气密性同时通过氢气供应阀精确调节氢气的量。

[相关技术文献]

日本特开专利申请号2010-001916(2010年1月7日)。

发明内容

因此，鉴于上述问题提出本发明，本发明的目的是提供燃料供应阀，其中除去了安装在燃料电池系统的燃料供应器中的启动阀，并且使用氢气供应阀调节氢气的量，因此完全保证高压下的气密性。

根据本发明的一个方面，可以通过提供一种燃料供应阀完成上述和其它目的，其中燃料从燃料罐供应至电池堆，所述燃料供应阀包括：活塞，所述活塞包括中空部分；以及壳体，所述壳体中包括腔体，腔体容纳活塞的移动，其中根据活塞的移动在壳体和活塞之间形成接触区域，在形成接触区域的情况下，由于通过中空部分引入腔体的燃料的压力而使活塞受压。

在一个优选的实施方案中，活塞可以包括：螺栓活塞，所述螺栓活塞接触阀片；以及螺母活塞，所述螺母活塞接触壳体从而形成接触区域，其中螺栓活塞和螺母活塞可以彼此联接从而形成活塞。

在另一个优选的实施方案中，活塞的端部可以具有比壳体的最小直径更大的直径，使得活塞的端部由于壳体而卡在腔体中。

在又一个优选的实施方案中，所述接触区域可以形成在活塞的一端和壳体之间。

在又一个优选的实施方案中，燃料供应阀可以进一步包括阀片，所述阀片附接至活塞从而挡住燃料的流动，其中活塞和阀片之间的附接与接触区域的形成可以同步。

在又一个优选的实施方案中，腔体可以在壳体的内部空间中在活塞的上端的上方形成。

在又一个优选的实施方案中，燃料供应阀可以进一步包括弹簧，所述弹簧形成在活塞和壳体的打开侧之间。

在又一个优选的实施方案中，活塞可以关于中空部分对称。

在又一个优选的实施方案中，中空部分可以通过孔与腔体连通。

在又一个优选的实施方案中，中空部分的尺寸可以大于孔的尺寸。

在又一个优选的实施方案中，可以在壳体的内部和活塞的外部的至少之一处安装衬套。

在又一个优选的实施方案中，衬套可以由塑料和涂料薄膜中的一种形成。

在又一个优选的实施方案中，当燃料排出至电池堆时，可以通过经由侧面流动路径从腔体中排出的燃料的流速调节活塞的移动速度。