[发明专利]过压保护装置及包括该过压保护装置的耦联子组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于保护设备使其免受供给该设备的流体中的过压影响的保护装置。本发明还涉及一种形成用于供电的整装设备一部分的子组件，其包括所述保护装置并且能够将用于储存加压氢气的储罐耦联到燃料电池。

背景技术

通过氢气和氧气发电的燃料电池可以例如从大气中的空气获取氧气。供给到燃料电池的氢气必须来自一个来源或来自储存罐，氢气从所述来源或储存罐通过输送管传输。如果在输送管的氢气中发生过压，则存在损坏燃料电池的危险，除非在电池上游设置过压保护装置。

美国专利第3,424,194号以及第3,228,417号公开了把压力调节器与保护装置联系到一起，以在调节器出口处提供防御过压的保护。在这些系统中，压力调节器配置有连接到第一膜的第一关闭器，而保护装置配置有连接到第二膜的第二关闭器。如果发生过压，每个膜被驱动并且通过连接元件使每个关闭器朝关闭通孔的位置移动。在这些系统中，两个独立的装置分别作用在第一关闭器以及第二关闭器上以使它们朝各自的关闭位置移动，这限制了系统防御过压的反应度。此外，这种系统大而且笨重，当需要过压防御保护的设备形成为整装便携设备的一部分时，这便构成了缺点。

发明内容

本发明特别是为了寻求改善上述缺点的方法，提出一种保护设备使其免受供给该设备的流体中的过压影响的保护装置，所述装置给设备提供保护使其免受过压影响，所述装置是有效且可靠的、具有良好的反应度并且同时占据很小的空间。

为此，本发明提供一种用于保护设备使其免受供给该设备的流体中的过压影响的保护装置，该保护装置限定有用于通过流体的通孔并包括能够在打开位置与关闭孔第一部分的位置之间移动的关闭器，该装置的特征在于，其包括节流阀构件以及触发装置，节流阀构件能够在打开位置与关闭孔第二部分的位置之间移动，触发装置适于响应孔中的过压触发关闭器以及阀构件而使之从其打开位置朝其关闭位置移动。

根据该保护装置的其他特点，有利的特点为：

●触发装置包括以可滑动方式安装在镗孔中的闩，使闩能够在第一位置与第二位置之间滑动，在第一位置中，闩使关闭器保持在其打开位置，在第二位置中，闩不阻止关闭器从其打开位置朝其关闭位置移动；

●包括用于使闩朝向其第一位置返回的弹性构件；

●关闭器是以可滑动方式安装的滑动件，闩和关闭器分别沿交叉的第一方向和第二方向滑动；

●闩将镗孔的第一区域与第二区域彼此分开，并且能够根据第一区域中的压强从其第一位置朝向其第二位置移动，第一区域通过至少一个连接通道连接到所述孔；

●闩直到所述镗孔的第一区域清空之后才能够从其第二位置朝其第一位置移动；

●在关闭器处于其打开位置时，而不是在关闭器处于其关闭位置时，关闭器将阀构件保持在其打开位置中；

●阀构件位于关闭器的上游，关闭器以可滑动方式安装以从其关闭位置移动到其打开位置，同时朝所述阀构件移动、并然后将所述阀构件推向其打开位置；

●包括在阀构件处于其关闭位置而不是位于其打开位置时用于清空孔的至少中间部分的流出通道，中间部分位于阀构件的下游；

●关闭器位于阀构件的下游并且适于在其抵达其关闭位置之前将流出通道打开；

●包括连接孔与腔的连接通道，腔部分地通过形成所述触发装置的一部分的构件来限定，所述连接通道包括第二节流阀构件和弹性构件，弹性构件用于使上游的所述第二阀构件朝关闭连接通道的位置返回，所述弹性复位构件如此地校正：当第二阀构件上游的压强超出第二阀构件下游压强预定量时允许第二阀构件由其上游的压强驱动；

●腔是密封的，保护装置包括用于清空所述腔的装置；

●包括用于校正通过弹性构件施加在第二阀构件上的返回力大小的装置；

●包括状态指示器，使得可以从装置本体的外部就可以检测到关闭器以及阀构件的位置；以及

●所述保护装置装配有快速耦联装置的两个互补的凸部和凹部的其中之一，使得孔能够耦联到耦联装置的另一部分。

本发明还提供一种子组件，用于将储存加压氢气的储罐耦联到用于供电的整装设备的燃料电池，其中子组件形成所述设备的一部分，该子组件包括：至少一个用于使加压氢气膨胀的膨胀器；以及上述的保护装置，其放置于膨胀器的下游、从而能够保护燃料电池免受抵达所述燃料电池的氢气的过压的影响。

附图说明

通过阅读下面仅以实施例的方式给出的描述并结合附图，能够很好地理解本发明，其中：