[发明专利]用于燃料电池系统的运行压力调节阀装置

说明书

本公开提供一种阀装置，包括：阀壳体，其具有与气流通道连接的阀通道；阀盘，其通过阀驱动器可旋转地设置在阀壳体内并改变阀通道的气流截面积；以及多孔构件，其安装在阀盘上并设置在阀盘和阀通道之间的开放区段中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年4月18日向韩国知识产权局提交的第10-2018-0044821号韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及一种阀装置。更具体地，本公开涉及一种设置在燃料电池系统的排气系统处的用于调节运行压力的阀装置。

背景技术

一般而言，燃料电池系统是通过由燃料电池进行的氢气和氧气(空气中的氧)的电化学反应而产生电能的发电系统。例如，燃料电池系统应用于燃料电池车辆以驱动诸如电动机的电驱动源。

燃料电池系统包括：电池堆，其由包括阴极和阳极的燃料电池单元的发电组件形成；空气供应系统，其用于向燃料电池的阴极供应空气；氢气供应系统，其用于向燃料电池的阳极供应氢气；以及水管理装置，其用于控制电池堆的运行温度以及冷却。

在该燃料电池系统中，空气供应系统包括：空气压缩机，其用于吸入并压缩室外空气以将压缩空气供应至燃料电池的阴极；和加湿器，其用于加湿从空气压缩机供应的空气，以使空气保持适当的湿度。

这里，加湿器通过使用来自燃料电池的阴极的排出空气中的水分来加湿从空气压缩机供应的空气，并将加湿的空气供应至燃料电池的阴极。

燃料电池系统包括用于将从空气供应系统的加湿器排出的空气(其可以称为“废气”)释放到大气中的排气系统。该排气系统包括在燃料电池系统运行期间改变排气通道的气流截面积以调节燃料电池堆的压力的压力调节装置。

例如，根据常规技术的压力调节装置可以是设置在排气系统的排气通道处的蝶形阀。该阀装置通过旋转阀盘并改变阀盘和孔之间的间隙的方法来调节燃料电池堆的压力。

另外，在根据常规技术的这种阀装置中，空气从阀盘和孔之间的间隙排出，因此在间隙处产生空气的湍流，通过间隙的空气速率增加，并且可以增大气流噪声。

在背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此它可以包含不构成本领域普通技术人员在本国已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的示例性实施例提供一种阀装置，该阀装置在调节压力期间减少在特定区段中由于流速变快而产生的气流噪声和空气的湍流。

根据本公开的示例性实施例的阀装置包括：阀壳体，其具有与气流通道连接的阀通道；阀盘，其通过阀驱动器可旋转地安装在阀壳体中并且改变阀通道的气流截面积；以及多孔构件，其附接至阀盘并设置在阀盘和阀通道之间的开放区段中。

阀壳体的阀通道可以与排气系统的气流通道连接，以用于将从燃料电池系统的加湿器排出的空气释放到大气中。

阀装置可以通过阀盘改变阀通道的气流截面积并调节燃料电池堆的压力。

阀盘可以绕与阀驱动器连接的阀轴倾斜，并且设置为改变阀通道的气流截面积的翻盖盘(flap disc)型。

多孔构件可以安装在阀盘的与阀通道的开放端对应的一个表面处。

多孔构件可以包括具有预定孔隙率的网状泡沫。

阀盘可以包括相对于阀通道具有彼此不同的面积的开放区段。

多孔构件在面积较小的开放区段中具有与面积较大的开放区段中不同的孔隙率。

随着开放区段的面积变大，多孔构件的孔隙率可以变小。