燃料电池系统的燃料供应阀技术方案

本申请涉及燃料电池系统的燃料供应阀。提供了一种配置为将燃料从燃料箱供应至燃料电池堆的燃料供应阀。燃料供应阀包括具有中空部的柱塞和具有使柱塞配置为在其中移动的空腔的壳体。此外，接触构件设置在壳体和柱塞之间以与壳体的一侧和柱塞的一侧两者都接触，接触构件保持壳体和柱塞之间的气密性。

Fuel supply valves for fuel cell systems

This application relates to fuel supply valves for fuel cell systems. A fuel supply valve configured to supply fuel from the fuel tank to the fuel cell stack is provided. The fuel supply valve includes a plunger with a hollow part and a housing with a cavity in which the plunger is configured to move. In addition, the contact member is arranged between the shell and the plunger to contact both sides of the shell and the plunger. The contact member keeps the air tightness between the shell and the plunger.

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统的燃料供应阀
本专利技术涉及一种在燃料电池系统中使用的燃料供应阀，并且更具体而言，涉及一种燃料电池系统的燃料供应阀，其中，当燃料通过柱塞的中空部以高压引入时，柱塞侧表面上的接触构件扩张以调节柱塞的移动，并且当阀通过柱塞的向上移动打开时，接触构件收缩以提高阀的气密性，同时允许柱塞平稳移动。
技术介绍
通常，燃料电池系统包括，例如发电的燃料电池堆、向燃料电池堆供应燃料(氢)的燃料供应系统、向燃料电池堆供应作为电化学反应所需要的氧化剂的空气中的氧的空气供应系统、以及控制燃料电池组的工作温度的热量和水管理系统。在燃料供应系统中，即氢供应系统中，具有约700巴的高压的压缩氢气储存在氢气罐中。储存的压缩氢气通过安装在氢气罐的入口处的高压调节器的开/关操作排放至高压管线，并且在之后压力降低，同时通过起动阀和氢供应阀供应至燃料电池组。换言之，在现有技术中，在氢气罐内部具有约700巴的高压的氢气在高压调节器中首先减压至20巴或更低，随后通过氢供应阀或喷射器再次减压至4巴以供应至燃料电池组。当使用燃料电池系统中的氢供应阀进行二次减压时，可以通过起动阀实现氢气密性(例如，密封)，并且可以通过氢供应阀更精确地控制氢气的流量。
技术实现思路
本专利技术集成了设置在燃料电池系统的燃料供应系统中的起动阀(氢气阻断阀)和氢供应阀(流量调节阀)，并且本专利技术的目的是提供一种燃料供应阀，尽管在没有起动阀的情况下对其前端施加高压，其也可以调节氢气(燃料)的流量，并且可以完全实现气密密封。在一个方面中，一种配置为将燃料从燃料箱供应至燃料电池堆的燃料供应阀，可以包括：柱塞，具有中空部；壳体，具有使柱塞在其中移动的空腔；以及接触构件，设置在壳体和柱塞之间以与壳体的一侧和柱塞的一侧两者都接触，其中接触构件保持壳体与柱塞之间的气密性。在示例性实施例中，接触构件可以具有在通过中空部的燃料被引入到壳体和柱塞之间的间隙的方向上形成的凹槽，并且凹槽可由于施加于中空部的燃料的供应压力而变宽，导致接触构件扩张以保持壳体与柱塞之间的气密性。在另一示例性实施例中，当阀打开时，变宽的凹槽返回到其初始状态，并且接触构件可以收缩，以使柱塞能够向上移动。此外，接触构件可以具有插入柱塞中的第一端以与柱塞一起移动，并且具有与壳体邻接的第二端以通过空腔内部的接触构件控制柱塞的移动。接触构件的第一端可以具有比接触构件的第二端的长度更长的长度。此外，柱塞可以包括引导构件，其沿外周在接触构件下方的位置处形成在其外周表面上。在另一示例性实施例中，燃料供应阀，可以包括：密封件，其在柱塞与从燃料箱延伸的流动路径之间的位置处紧固至柱塞；以及突起，其形成在柱塞和密封件彼此紧固的区域的位置上，并且突起可以防止燃料通过柱塞和密封件之间的间隙从中空部泄漏。接触构件可以形成为隔膜。此外，隔膜可以紧固至柱塞的上端。在另一示例性实施例中，隔膜可以紧固至柱塞的下端。在又一示例性实施例中，柱塞可以关于中空部对称。燃料供应阀可以进一步包括形成在中空部和空腔之间的孔口，并且中空部和空腔可以通过孔口彼此连通。中空部的宽度可以大于孔口的宽度。附图说明现在将参照通过附图示出的本专利技术的某些示例性实施例来详细描述本专利技术的上述和其它特征，其中附图将在下文中仅通过例证的方式给出，并且因此未对本专利技术进行限制，其中：图1是示出在根据本专利技术示例性实施例的燃料供应系统中具有起动阀和燃料供应阀的燃料电池系统的配置的视图；图2是示出在根据本专利技术示例性实施例的燃料供应系统中仅具有燃料供应阀的燃料电池系统的配置的视图；图3是示出根据本专利技术示例性实施例的具有接触构件的燃料供应阀的配置的视图；图4是图3的区域“A”的放大视图，其示出根据本专利技术示例性实施例的柱塞、接触构件以及壳体的结构；图5是图3的区域“B”的放大视图，其示出将燃料引入至根据本专利技术示例性实施例的阀中的区域；图6是图3的区域“C”的放大视图，其示出根据本专利技术示例性实施例的配置为孔口的路径的前端的端部；图7是示出根据本专利技术另一示例性实施例的柱塞的上端上的隔膜形式的接触构件的视图；以及图8是示出根据本专利技术另一示例性实施例的柱塞的下端上的隔膜形式的接触构件的视图。应当理解的是，附图不一定按比例绘制，而是呈现出说明本专利技术的基本原理的各种示例性特征的有所简化的表示。如本文所公开的包括例如具体尺寸、方向、位置和形状的本专利技术的具体设计特征，将部分地由特定预期的应用和使用环境来确定。在附图中，贯穿附图的多幅图形附图标记表示本专利技术的相同或等效的部件。具体实施方式可以理解的是，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它相似的术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多功能车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的客车；包括各种艇、船只等的船舶；航空器，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，来自非石油资源的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两个或更多动力源的车辆，例如兼备汽油动力和电动车辆。尽管示例性实施例描述为使用多个单元以执行示例性过程，但可以理解的是，示例性过程也可以通过单个或多个单元执行。此外可以理解的是，术语控制器/控制单元指代包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置为存储模块，并且处理器配置为执行上述模块以执行下文进一步所述的一个或多个过程。在此使用的术语仅用于说明特定实施例，而非旨在限制本专利技术。如在本文使用的，单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文明确指示。要进一步理解的是，当在本说明书中使用“包括”和/或“包含”时，是指陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。如在本文使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和全部的组合。除非上下文特别或明确说明，此处所用的术语“约”理解为在技术的正常容差范围内，比如在平均值的两个标准偏差内。“约”可以理解为规定数值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％之内。除非上下文明确指示，否则此处的所有数值均可由术语“约”修改。下面，将参照附图详细说明本专利技术的示例性实施例。本专利技术的示例性实施例可以以各种方式修改，并且本专利技术的范围不应被解释为限于以下实施例。提供这里公开的示例性实施例是为了向本领域的普通技术人员更全面地描述本公开。安装在车辆中的燃料电池系统基本上包括：例如发电的燃料电池堆、向燃料电池堆供应燃料(氢)的燃料供应系统，向燃料电池堆供应作为电化学反应所需要的氧化剂的空气中的氧的空气供应系统、以及将燃料电池堆的反应热分散到系统外部并调节燃料电池堆的工作温度的冷却系统。图1是示出根据本专利技术示例性实施例的燃料供应系统中包括两个阀和喷射器的燃料电池系统的示意性配置的视图。燃料电池系统的燃料供应系统可以包括高压燃料箱。高压燃料箱可以在其中储存氢燃料，更具体而言，储存具有约700巴的高压的氢气。高压燃料可以不直接供应至燃料电池堆，并因此可以经由高压调节器和阀降低压力以供应至燃料电池堆。高压燃料可以通过高压调节器首先减压至约20巴或更低。随后，减压的燃料可以使用阀或喷射器二次减压。特别地，燃料可以减压至4巴或更小。当除喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配置为将燃料从燃料箱供应至燃料电池堆的燃料供应阀，包括：柱塞，具有中空部；壳体，具有空腔，所述柱塞配置为在所述空腔中移动；以及接触构件，设置在所述壳体和所述柱塞之间以与所述壳体的一侧和所述柱塞的一侧两者都接触，其中所述接触构件保持所述壳体与所述柱塞之间的气密性。

【技术特征摘要】
2017.09.08 KR 10-2017-01150101.一种配置为将燃料从燃料箱供应至燃料电池堆的燃料供应阀，包括：柱塞，具有中空部；壳体，具有空腔，所述柱塞配置为在所述空腔中移动；以及接触构件，设置在所述壳体和所述柱塞之间以与所述壳体的一侧和所述柱塞的一侧两者都接触，其中所述接触构件保持所述壳体与所述柱塞之间的气密性。2.如权利要求1所述的燃料供应阀，其中所述接触构件具有在通过所述中空部的燃料被引入到所述壳体和所述柱塞之间的间隙的方向上形成的凹槽，并且其中所述凹槽由于施加于所述中空部的燃料的供应压力而变宽，导致所述接触构件扩张以保持所述壳体与所述柱塞之间的气密性。3.如权利要求2所述的燃料供应阀，其中当所述阀通过所述柱塞的向上移动打开时，变宽的所述凹槽返回到初始状态，并且与所述柱塞联接的所述接触构件与所述壳体之间的摩擦减小。4.如权利要求1所述的燃料供应阀，其中所述接触构件具有插入所述柱塞的凹陷侧中的第一端以与所述柱塞一起移动，并且具有与所述壳体紧密接触的第二端以通过插入所述空腔中的所述接触构件而控制所述柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑世权，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR