本发明涉及设置于氢燃料电池车辆的填充及排放控制用阀组件的排放阀,更详细地,涉及如下的排放阀,即,在电磁阀等部件上发生异常的情况下,为了更换或修理对应部件而用于去除移送流路的压力。
背景技术:
通常,在氢燃料电池车辆中,能源生成通过基于作为燃料的氢与空气的反应的逆电解现象产生电流来生成电能。在此情况下,氢沿着氢填充系统的填充管储存在储存罐。储存在储存罐的氢为了生成电能而沿着供给管被调节器减压之后供给到堆栈。
现有的氢填充系统单独设置有用于在储存罐储存氢的填充管及用于向堆栈的供给储存罐的氢的供给管,因此,具有非常复杂的结构。
但是,由于现有的氢填充系统的复杂结构,在匹配填充管及供给管的配管的情况下,作业量将会增加,当进行设置作业时,存在消耗大量部件的问题。
为了解决此问题,近年来开发了模块化形态的车辆用氢填充及排放控制用阀组件。
车辆用氢填充及排放控制用阀组件具有如下的功能,即,调节填充及供给燃料的流量的功能、限制填充及供给燃料的流动、调节压力并防止逆流的功能、以及手动限制填充及供给燃料的流动的功能。在此情况下,调节燃料的压力的功能通过排放阀(breathervalve)体现。
图3示出设置在车辆用氢填充及排放控制用阀组件的现有的排放阀。
如图中所示,在车辆用氢填充及排放控制用阀组件的本体10形成用于燃料的填充及供给的移送流路20,在移送流路20设置有用于调节压力的排放阀30。
但是,现有的排放阀30为与移送流路20螺纹结合的螺纹型塞,在向移送流路20施加高压的情况下,因螺纹结合部的反冲(backlash)而在组件本体10与排放阀30之间形成缝隙。
并且,在组件本体10及排放阀30由不同的材质制成的情况下,因基于温度的伸长率的差异而在组件本体10与排放阀30之间将会形成缝隙。
如上所述,若在组件本体10与排放阀30之间形成缝隙,则移送流路20的燃料存在向外部泄漏,从而存在有可能发生爆炸等的大型事故的问题。
现有技术文献
专利文献
授权专利公报第10-0873244号(2008年12月03日)
技术实现要素:
本发明用于解决上述现有技术的问题,本发明的目的在于,提供可通过提高与组件本体的密封性来防止燃料的泄漏的排放阀。
用于实现上述目的的本发明的排放阀作为用于调节氢燃料电池车辆的填充及排放控制用阀组件的移送流路的压力的阀,包括:排气环,以可移动的方式设置于上述移送流路,形成有与上述移送流路相连接的通气孔;以及排气阀,通过与上述移送流路螺纹结合来开放或关闭上述通气孔。
在如上所述的本发明中,通过移送流路的压力使排气环紧贴在排气阀,从而可确切地地阻隔通气孔。
因此,可通过因与移送流路螺纹结合的排气阀的反冲所导致的缝隙及因由不同的材质制成的排气阀的变形所导致的缝隙来防止移送流路的燃料向外部泄漏。
除了上述效果之外,本发明的具体效果在说明用于实施以下发明的具体事项的过程中一同记述。
附图说明
图1为包括本发明一实施例的排放阀的车辆用氢填充及排放控制用阀组件的简图。
图2为本发明一实施例的排放阀的剖视图。
图3为现有技术的排放阀的剖视图。
附图标记的说明
800:排放阀
810:排气环
820:排气阀
830:排气塞
具体实施方式
参照附图,对本发明的优选实施例进行详细地说明。其中,在判断为对于与本发明有关的公知技术的具体说明使本发明的主旨不清楚的情况下,将省略对其的详细说明。并且,在附图中,相同的附图标记表示相同或类似的结构要素。
本发明的一实施例的排放阀为设置在用于车辆用氢填充及排放控制用阀组件来调节移送流路的压力的阀。
参照图1,说明包括排放阀的车辆用氢填充及排放控制用阀组件。
车辆用氢填充及排放控制用阀组件1包括:填充口100,与填充喷嘴(未图示)和引擎(未图示)相连接;以及移送流路300,用于使填充口100与储存罐200相连接,用于移送填充燃料及供给燃料。
填充口100将外部燃料储存在储存罐200或向燃料电池堆栈(未图示)供给所储存的燃料。当填充燃料时,这种填充口100用于连接填充喷嘴与储存罐200,当供给燃料时,上述填充口100用于连接储存罐200与燃料电池堆栈。
例如,若外部燃料供给源的填充喷嘴与车辆相接触,则通过填充口100注入燃料并将燃料填充到储存罐200。相反,若为了使车辆行驶而进行驱动,则储存罐200的燃料通过填充口100向燃料电池堆栈供给。
储存罐200储存从外部注入的燃料,同时,当车辆驱动时,供给所储存的燃料。这种储存罐200作为可储存高压氢燃料的罐,与一般的氢车辆所使用的储存罐相同或类似,因此将省略对其的详细说明。
移送流路300为用于连接填充口100与储存罐200的一个管道。即,当填充燃料时,填充燃料通过移送流路300从填充口100向储存罐200移送,当供给燃料时,供给燃料从储存罐200向填充口100移送。
另一方面,在移送流路300设置有过滤器400、定量阀500、电磁阀600、手动阀700、排放阀800及温度感应型安全装置900。
过滤器400起到对填充及供给燃料进行过滤的作用。
定量阀500控制因通过移送流路300在储存罐200储存的填充燃料与通过移送流路300向燃料电池堆栈供给的压力的差异所引起的流量。
电磁阀600根据从外部施加的信号进行工作,且用于开放或关闭移送流路300。即,当填充及供给燃料时,电磁阀600开放移送流路300,并调节成填充及供给燃料可通过规定的压力移送。并且,若向储存罐200填充完燃料,则电磁阀600通过关闭移送流路300来防止燃料的逆流。
手动阀700起到手动限制填充及供给燃料的流动的作用。例如,在电磁阀600发生故障的情况下,手动阀700起到强制阻隔燃料流动的作用。
在电磁阀600等部件发生异常的情况下,为了更换或修理对应部件,排放阀800起到去除移送流路300的压力的作用。
在移送流路300的温度上升到设定值以上的情况下,温度感应型安全装置900起到通过向外部排放燃料来调节温度的作用。
参照图2,说明排放阀800的结构。
首先,在车辆用氢填充及排放控制用阀组件(图1的1)的本体10设置有移送流路300。移送流路300的一侧向外部开放,在所开放的末端部分设置有排放阀800。设置有排放阀800的移送流路300的末端部分310、320由直径大于移送流路300的第一流路310及直径大于第一流路310的第二流路320形成。
排放阀800由设置在第一流路310的排气环810及设置在第二流路320的排气阀820和排气塞830构成。在此情况下,排气塞830位于排气环810与排气阀820之间。
排气环810呈可向第一流路310插入的中空的线轴状。在排气环810的内部,沿着中心轴形成通气孔812,在排气环810的外部,沿着外周面形成安装槽814。
在移送流路300的压力上升到设定值以上的情况下,通气孔812与移送流路300相连接,以可向外部排放燃料,通过与第二流路320螺纹结合的排气阀820被开放或关闭。
上述排气环810以了移动的方式设置在第一流路310,通过移送流路300的压力偏移来紧贴在排气阀820。在此情况下,通气孔812的直径小于移送流路300的直径,使得排气环810可通过移送流路300的压力向排气阀820侧偏移。
安装槽814呈比排气环810的外周面更凹陷的槽状,在安装槽814设置有用于密封排气环810与移送流路300之间的o形环842及垫圈844。
o形环842为圆形剖面的弹性体环。o形环842通过移送流路300的压力发生弹性变形来紧贴在排气环810及移送流路300,从而对排气环810与移送流路300之间进行密封。
垫圈844为四边形剖面的环。垫圈844通过高压力起到防止o形环842受到损伤的作用。
排气阀820呈与第二流路320螺纹结合的多级的轴承状。即,排气阀820由直径相对较大的阀体822及直径小于阀体822的杆824形成。
在阀体822的外周面形成螺纹,以使排气阀820与第二流路320螺纹结合。并且,在阀体822的端部形成插入用于与排气阀820螺纹结合的工具的工具槽826。
杆824在阀体822的一端延伸,并以贯通排气塞830的方式与其相结合。贯通排气塞830的杆824的前端呈越靠近端部,直径越小的锥形形状,以可开放或关闭通气孔812。
排气塞830呈与第二流路320螺纹结合的管状。排气塞830的内部呈中空形成,以可贯通杆824,在外部形成用于螺纹结合的螺纹。这种排气塞830位于排气环810与排气阀820之间来限制排气环810的移动。
上述结构的排放阀800设置在移送流路300的末端部分310、320来防止移送流路300的燃料泄漏或任意排放。即,排气环810通过移送流路300的压力向排气阀820侧偏移,对此,杆824的前端紧贴在通气孔812来对通气孔812进行密封,由此阻隔燃料的泄漏。
因此,可通过因与移送流路300的末端部分310、320螺纹结合的排气阀820的反冲而导致的缝隙及因组件本体10与由其他材质制成的排气阀820的变形所导致的缝隙确切地防止燃料向外部泄漏。
例如,在向移送流路300施加1050bar的压力的情况下,向排气环810的下端施加的力为727n,向杆824的前端施加的力为181n,因此,546n的力使排气环810与排气阀820紧贴来对通气孔812进行密封。
如上所述,参照例示性附图,对本发明进行了说明,但本发明并不局限于本说明书所公开的实施例及附图,本发明所属的技术领域的普通技术人员可在本发明的技术思想的范围内进行多种变形是显而易见的。同时,在说明本发明的实施例的过程中,即使并未明示性记载本发明的结构的作用来进行说明,可通过对应结构预测的效果也需要被认可。