过滤装置制造方法及图纸

提供一种过滤装置，在过滤器上不会附着、残留水，在系统停止后放置于低温下时，也能可靠地防止因过滤器的冻结引起的堵塞，并且，不需要如现有技术那样复杂的控制、解冻用加热器等热源，廉价且小型化，配置于燃料电池系统的润湿流体流道。过滤装置配置于燃料电池系统的润湿流体流道，具备：流体导入路径，导入流动于润湿流体流道的流体；过滤器，用于使从流体导入路径导入的流体透过，从而除去流体中的异物；流体排出路径，排出已通过过滤器的流体；以及旋转驱动机构，使过滤器旋转，利用离心力除去附着于过滤器的物质，并且与过滤器连结。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及配置于燃料电池系统的润湿流体流道的过滤装置，尤其涉及适合作为配置于开闭润湿流体的通路的排气阀的上游侧、并用于除去流体中的异物的过滤器的过滤 装直。
技术介绍
一直以来，随着认识到地球变暖等全球规模的环境问题，取代使用排出成为地球变暖的原因的二氧化碳的汽油等化石燃料的汽车等，最近关注使用燃料电池的电动汽车坐寸ο这种燃料电池系统大概采用如图27所示的燃料电池系统。S卩，在图27的燃料电池系统100中，具备作为固体高分子型燃料电池主体的燃料电池堆102。在该燃料电池堆102中具备从燃料气体供给源即氢罐104供给作为燃料气体的氢气的阳极(氢极)106。另外，在燃料电池堆102中具备通过压缩机108供给作为氧化剂气体的空气的阴极(空气极)110。燃料气体即氢气作为高压氢气储存在氢罐104，从氢罐104供给的高压氢气利用氢压力调节阀112减压至燃料电池的运转压力，并经由氢供给流道114供给阳极106。在阳极106没有消耗的剩余的氢气经由氢循环泵116，利用氢循环流道118回流至氢供给流道114，与从氢罐104供给的氢气混合，供给阳极106。另一方面，作为氧化剂气体的空气经由未图示的空气过滤器，并通过压缩机108压缩，已压缩的空气经由空气供给流道120供给阴极110。并且，在阴极110，空气中的氧使用于反应，剩余的空气经由调节气压的气压调节阀122而排出。另外，在燃料电池堆102中，为了将燃料电池堆102的温度保持在预定的温度，设有循环冷却水等冷却流体的冷却系统。即，由散热器124冷却的冷却流体经由冷却水泵126，并通过冷却水循环路径128、130循环以冷却燃料电池堆102。另外，在氢循环流道118上分支有用于将包含于剩余的氢气中的氮气等向外部排出的排出路径132，并配置有用于开闭该排出路径132的例如使用了电磁阀的排气阀134。另外，在氢循环流道118中流动的流体中，有时包含异物等杂质，因此在排出路径132的排气阀134上设置过滤器。作为这种在排出路径132的排气阀134上设置过滤器的燃料电池系统，例如有专利文献I (特开2008 — 270151号公报)。现有技术文献专利文献专利文献I :特开2008 - 270151号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题可是，在这种设置有现有的过滤器的燃料电池系统中，在流体中包含水蒸汽等水分时，有时在流道内水分凝结而积存水。尤其，在排出路径132的排气阀134的过滤器中，在其筛网部分容易附着水，在系统停止后放置在低温下时，过滤器的水冻结，堵塞排出路径132。本专利技术是鉴于这种现状而做出的，目的在于提供一种过滤装置，该过滤装置在过滤器上不会附着、残留水，在系统停止后放置在低温下的情况下，也能可靠地防止在燃料电池系统起动时因过滤器的冻结引起的堵塞，并且配置于燃料电池系统的润湿流体流道。用于解决课题的手段本专利技术是为了实现如上所述的现有技术中的课题及目的而专利技术的，本专利技术的过滤 器装置配置于燃料电池系统的润湿流体流道，其特征在于，具备流体导入路径，导入流动于上述润湿流体流道的流体；过滤器，用于使从上述流体导入路径导入的流体透过，从而除去流体中的异物；流体排出路径，排出已通过上述过滤器的流体；以及振动施加单元，使上述过滤器振动。而且，在本说明书中，所谓“振动施加单元，使过滤器振动”中的“振动”，是包括由旋转产生的离心力(旋转振动)、旋转偏心振动(由旋转产生的离心力与由偏心产生的离心力合成的振动)、上下振动的意思。通过如此构成，使过滤器振动,利用振动来吹掉和除去附着于过滤器上的水分。因而，之后即使在低温下放置，由于不存在作为冰的根源的水分，因此不会引起由冰导致的堵塞。另外，通过过滤器的振动，附着在过滤器上的垃圾等杂质也能够同时被振动吹掉、除去。由此，能够提供如下过滤装置，水不会附着、残留在过滤器上，即使在系统停止后放置于低温下的情况下，也能够可靠地防止因过滤器的冻结而引起的堵塞，并且配置于燃料电池系统的润湿流体流道。另外，本专利技术的过滤装置的特征在于，上述振动施加单元是以使上述过滤器旋转振动的方式连结上述过滤器的旋转驱动机构。通过如此构成，能够利用旋转驱动机构使过滤器旋转，利用离心力(旋转振动)，将附着于过滤器的水分以离心力吹掉、除去。因而，之后即使在低温下放置，由于不存在作为冰的根源的水分，因此不会引起由冰导致的堵塞。另外，通过过滤器的旋转，附着在过滤器上的垃圾等杂质也能够同时用离心力吹掉、除去。由此，能够提供如下过滤装置，水不会附着、残留在过滤器上，即使在系统停止后放置于低温下的情况下，也能够可靠地防止因过滤器的冻结而引起的堵塞，并且配置于燃料电池系统的润湿流体流道。另外，本专利技术的过滤装置的特征在于，上述旋转驱动机构是叶片部件，该叶片部件配设于流体导入路径，并通过已导入流体导入路径的流体进行旋转。通过如此构成，通过已导入流体导入路径的流体使叶片部件旋转，由此，与该叶片部件连结的过滤器旋转，因此不需要其它的配管和电源等，能够提供廉价且小型化的过滤>J-U ρ α装直。另外，本专利技术的过滤装置的特征在于，上述旋转驱动机构为旋转电动机。通过如此构成，通过使用旋转 电动机，能够实现仅在希望使过滤器旋转的预定的时间、例如系统停止处理时的一定时间使其旋转等的控制，能够使旋转过滤器的旋转驱动机构的寿命变长。另外，本专利技术的过滤装置的特征在于，具备与上述旋转驱动机构侧连结的驱动用旋转磁铁；和与上述过滤器连结的旋转用磁铁，通过上述驱动用旋转磁铁与旋转用磁铁的磁耦合，使上述过滤器旋转。通过如此构成，即使因冰等而使过滤器无法旋转时，电动机也不会成为锁定状态，因此能够防止电动机因过电流而损伤。另外，本专利技术的过滤装置的特征在于，在上述驱动用旋转磁铁与旋转用磁铁之间，安装有用于气密分离的隔壁部件。通过如此构成，对于分子的大小小且容易泄漏的氢，不设为复杂的密封构造而能够形成完全的密封结构。对于电动机驱动部，能够防止因氢接触金属部件而产生的氢蚀脆性所引起的劣化。另外，本专利技术的过滤装置的特征在于，上述旋转驱动机构是通过导入旋转驱动用流体而旋转的叶片部件。通过如此构成，利用导入散热器等的冷却流体分支路径的冷却流体，使叶片部件旋转，由此与该叶片部件连结的过滤器旋转，因此能够将冷却流体循环路径的冷却流体使用于旋转，不受排气阀的排气量的限制而能够使过滤器旋转，能够用离心力可靠地吹掉、除去水分。另外，本专利技术的过滤装置的特征在于，上述旋转驱动机构具备齿条部件，通过导入旋转驱动用流体而往复运动的；和小齿轮部件，与上述过滤器连结，并且与齿条部件配合且通过齿条部件的移动而旋转。通过如此构成，通过导入旋转驱动用流体，从而齿条部件进行往复运动，并且，通过齿条部件的移动而使小齿轮部件旋转，由此，与该小齿轮部件连结的过滤器旋转，因此能够将旋转驱动用流体使用于旋转，不受排气阀的排气量的限制而能够使过滤器旋转，能够用离心力可靠地吹掉、除去水分。另外，本专利技术的过滤装置的特征在于，上述旋转驱动用流体是通过从冷却流体循环路径分支的冷却流体分支路径导入的旋转驱动用流体。通过如此构成，利用导入冷却流体分支路径的冷却流体，使叶片部件和小齿轮部件旋转，由此，过滤器旋转，因此能够将冷却流体循环路径的冷却流体使用于旋转，不受排气阀的排气量的限制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.21 JP 2010-0108701.一种过滤装置，配置于燃料电池系统的润湿流体流道，其特征在于，具备 流体导入路径，导入流动于上述润湿流体流道的流体； 过滤器，用于使从上述流体导入路径导入的流体透过，从而除去流体中的异物； 流体排出路径，排出已通过上述过滤器的流体；以及 振动施加单元，使上述过滤器振动。2.根据权利要求I所述的过滤装置，其特征在干， 上述振动施加単元是以使上述过滤器旋转振动的方式连结上述过滤器的旋转驱动机构。3.根据权利要求2所述的过滤装置，其特征在干， 上述旋转驱动机构是叶片部件，该叶片部件配设于流体导入路径，并通过已导入流体导入路径的流体进行旋转。4.根据权利要求2所述的过滤装置，其特征在干， 上述旋转驱动机构为旋转电动机。5.根据权利要求4所述的过滤装置，其特征在干， 具备与上述旋转驱动机构侧连结的驱动用旋转磁铁；和 与上述过滤器连结的旋转用磁铁， 通过上述驱动用旋转磁铁与旋转用磁铁的磁耦合，使上述过滤器旋转。6.根据权利要求5所述的过滤装置，其特征在干， 在上述驱动用旋转磁铁与旋转用磁铁之间，安装有用于气密分离的隔壁部件。7.根据权利要求2所述的过滤装置，其特征在干， 上述旋转驱动机构是通过导入旋转驱动用流体而旋转的叶片部件。8.根据权利要求2所述的过滤装置，其特征在干， 上述旋转驱动机构具备 齿条部件，通过导入旋转驱动用流体而往复运动；和 小齿轮部件，与上述过滤器连结，并且与齿条部件配合且通过齿条部件的移动而旋转。9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：大泽一彦，大河原一郎，北野信一，小俣道夫，竹本真一郎，
申请(专利权)人：株式会社鹭宫制作所，日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：