[發明專利]用于燃料電池系統的運行壓力調節閥裝置

有效

• 申請號: 201811191983.6
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN110388504B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 樸正熙;李炳勝;河景九;金賢裕
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: F16K47/02
• 分類號: F16K47/02;F16K47/04;F16K1/20;F16K7/20;H01M8/04746
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本公開提供一種閥裝置，包括：閥殼體，其具有與氣流通道連接的閥通道；閥盤，其通過閥驅動器可旋轉地設置在閥殼體內并改變閥通道的氣流截面積；以及多孔構件，其安裝在閥盤上并設置在閥盤和閥通道之間的開放區段中。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年4月18日向韓國知識產權局提交的第10-2018-0044821號韓國專利申請的優先權和權益，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本公開涉及一種閥裝置。更具體地，本公開涉及一種設置在燃料電池系統的排氣系統處的用于調節運行壓力的閥裝置。

背景技術

一般而言，燃料電池系統是通過由燃料電池進行的氫氣和氧氣(空氣中的氧)的電化學反應而產生電能的發電系統。例如，燃料電池系統應用于燃料電池車輛以驅動諸如電動機的電驅動源。

燃料電池系統包括：電池堆，其由包括陰極和陽極的燃料電池單元的發電組件形成；空氣供應系統，其用于向燃料電池的陰極供應空氣；氫氣供應系統，其用于向燃料電池的陽極供應氫氣；以及水管理裝置，其用于控制電池堆的運行溫度以及冷卻。

在該燃料電池系統中，空氣供應系統包括：空氣壓縮機，其用于吸入并壓縮室外空氣以將壓縮空氣供應至燃料電池的陰極；和加濕器，其用于加濕從空氣壓縮機供應的空氣，以使空氣保持適當的濕度。

這里，加濕器通過使用來自燃料電池的陰極的排出空氣中的水分來加濕從空氣壓縮機供應的空氣，并將加濕的空氣供應至燃料電池的陰極。

燃料電池系統包括用于將從空氣供應系統的加濕器排出的空氣(其可以稱為“廢氣”)釋放到大氣中的排氣系統。該排氣系統包括在燃料電池系統運行期間改變排氣通道的氣流截面積以調節燃料電池堆的壓力的壓力調節裝置。

例如，根據常規技術的壓力調節裝置可以是設置在排氣系統的排氣通道處的蝶形閥。該閥裝置通過旋轉閥盤并改變閥盤和孔之間的間隙的方法來調節燃料電池堆的壓力。

另外，在根據常規技術的這種閥裝置中，空氣從閥盤和孔之間的間隙排出，因此在間隙處產生空氣的湍流，通過間隙的空氣速率增加，并且可以增大氣流噪聲。

在背景技術部分中公開的上述信息僅用于增強對本發明背景的理解，因此它可以包含不構成本領域普通技術人員在本國已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的示例性實施例提供一種閥裝置，該閥裝置在調節壓力期間減少在特定區段中由于流速變快而產生的氣流噪聲和空氣的湍流。

根據本公開的示例性實施例的閥裝置包括：閥殼體，其具有與氣流通道連接的閥通道；閥盤，其通過閥驅動器可旋轉地安裝在閥殼體中并且改變閥通道的氣流截面積；以及多孔構件，其附接至閥盤并設置在閥盤和閥通道之間的開放區段中。

閥殼體的閥通道可以與排氣系統的氣流通道連接，以用于將從燃料電池系統的加濕器排出的空氣釋放到大氣中。

閥裝置可以通過閥盤改變閥通道的氣流截面積并調節燃料電池堆的壓力。

閥盤可以繞與閥驅動器連接的閥軸傾斜，并且設置為改變閥通道的氣流截面積的翻蓋盤(flap disc)型。

多孔構件可以安裝在閥盤的與閥通道的開放端對應的一個表面處。

多孔構件可以包括具有預定孔隙率的網狀泡沫。

閥盤可以包括相對于閥通道具有彼此不同的面積的開放區段。

多孔構件在面積較小的開放區段中具有與面積較大的開放區段中不同的孔隙率。

隨著開放區段的面積變大，多孔構件的孔隙率可以變小。