[發明專利]熱卸壓裝置

有效

• 申請號: 201210274892.5
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN102913674A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: P.布羅伊爾;S.內特謝姆
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F16K31/64
• 分類號: F16K31/64;F16K17/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;楊楷

技術領域

本發明涉及卸壓裝置，并且更具體地，涉及包括熱響應性觸發機構的卸壓裝置。

背景技術

燃料電池已經作為用于各種應用的清潔、有效、且對環境負責的電源被提出。多個燃料電池能夠被設置以形成燃料電池堆，所述燃料電池堆能夠給電動車輛提供電力。燃料電池的一個示例是質子交換膜（PEM）燃料電池。在PEM燃料電池中，氫作為燃料被供應到陽極，并且氧作為氧化劑被供應到陰極。存儲氫的常見技術是存儲在防刺穿的輕型高壓容器中。包含壓縮氫氣的高壓容器必須具有期望的機械穩定性和整體性，該機械穩定性和整體性防止該壓力容器由于內部壓力而破裂或爆裂。通常還期望使得車輛上的壓力容器是輕型的，以便不顯著地影響車輛的重量要求。

公知的高壓容器包括至少一個熱啟動的安全閥或卸壓裝置（PRD）。PRD定位在高壓容器的凸臺或端部處，所述高壓容器容納有各種閥、壓力調節器、管件連接器、過流限制器等等，用于允許該壓力容器被填充以壓縮氫氣。雖然PRD通常設置在壓力容器的一端或兩端處，但是PRD還可以定位在壓力容器的另一開口處。當壓力容器暴露于高溫時，PRD是有用的。在高溫可能發生在遠離單個PRD部位的局部區域的情況下，可以使用不止一個PRD。一種已知的PRD包括聯接到可點燃線纜的細長的易碎泡，所述可點燃芯從該容器的遙遠區域傳熱到PRD。當被加熱到預定溫度時，所述泡破裂，由此打開排放孔并且啟動所述PRD。然而，由可點燃線纜到PRD的熱傳遞并不適于某些應用，并且有時是不可預測的，這會導致壓力容器不期望地破裂或爆裂。此外，細長泡需要大的封裝尺寸，并且包括顯著量的用于啟動PRD而被加熱的溫度敏感材料。

因此，一直都需要一種PRD，該PRD能夠安裝在用于燃料電池堆的高壓容器中。期望地，該PRD包括這樣的觸發機構，所述觸發機構最小化了封裝尺寸、制造成本、以及PRD的啟動時段。

發明內容

根據本發明且與本發明一致地，令人驚奇地披露了一種卸壓裝置（PRD），所述PRD包括這樣的觸發機構，所述觸發機構最小化了封裝尺寸、制造成本、以及PRD的啟動時段。

在一個實施方式中，一種熱卸壓裝置（TPRD）包括：中空殼體，所述中空殼體具有第一端和第二端，允許流體流動通過所述殼體；可動構件，所述可動構件設置在所述殼體中并且能夠在打開位置和關閉位置之間移動，當所述可動構件處于所述關閉位置時，所述可動構件的至少一部分密封所述殼體的所述第一端；保持件，所述保持件被固定地設置在所述殼體中；以及觸發機構，所述觸發機構設置在所述可動構件和所述保持件之間，所述觸發機構包括本體，所述本體具有設置在其中的溫度敏感材料，其中，所述溫度敏感材料隨著溫度升高而體積膨脹，且其中，當達到所述溫度敏感材料的預定溫度時，所述觸發機構允許所述可動構件從所述關閉位置到所述打開位置的移動。

在另一實施方式中，一種熱卸壓裝置（TPRD）包括：中空殼體，所述中空殼體具有第一端和第二端，允許流體流動通過所述殼體；可動構件，所述可動構件設置在所述殼體中并且能夠在打開位置和關閉位置之間移動，所述可動構件包括封閉部以及在所述可動構件中形成的孔陣列，從而允許流體從所述可動構件中流過，所述封閉部構造成與密封構件協作，以當所述可動構件處于所述關閉位置時，在所述可動構件和所述殼體之間形成大致防流體泄漏的密封，從而密封所述殼體的所述第一端；保持件，所述保持件被固定地設置在所述殼體中，所述保持件具有在其中形成的中心孔，從而允許流體從其中流過；以及觸發機構，所述觸發機構設置在所述可動構件和所述保持件之間，所述觸發機構包括大致球形的本體，所述本體具有設置在其中的溫度敏感材料，其中，所述溫度敏感材料隨著溫度升高而體積膨脹，且其中，當達到所述溫度敏感材料的預定溫度時，所述觸發機構允許所述可動構件從所述關閉位置到所述打開位置的移動。