[发明专利]用于H2/O2燃料电池的具有压力差控制的燃料电池装置

权利要求书

1.一种用于H2/O2燃料电池(16)的燃料电池装置(10)，它具有：

-阳极(26)，在运行期间H2(14)在该阳极处被氧化，并且该阳极与H2输入端(48)相连接，该H2输入端用于将H2(14)输入到阳极(26)，其中，在H2输入端(48)中设有带阀座(62)和阀元件(60)的阀(58)，阀座和阀元件在关闭位置协同作用以中断H2(14)从H2输入端(48)向阳极(26)的输入，

-阴极(30)，在运行期间O2(28)在该阴极处被还原，并且该阴极与O2输入端(50)相连接，该O2输入端用于将O2(28)输入到阴极(30)，

其中，在H2输入端(48)和O2输入端(50)之间设有压力差调控装置(52)，用于调控H2输入端(48)和O2输入端(50)之间的压力差，

所述压力差调控装置(52)在H2输入端(48)和O2输入端(50)之间具有一流体连接(52)，在该流体连接中设有用于封闭该流体连接(54)的膜片(56)，该膜片能通过由于H2输入端(48)和O2输入端(50)之间的压力差(Δp)而引起的偏转力(F_A)偏转，其中，一销(64)与可偏转膜片(56)和阀元件(60)耦合，使得在膜片(56)朝H2输入端(48)的方向偏转时，销(64)将阀元件(60)沿打开方向从阀座(62)挤开。

2.根据权利要求1所述的燃料电池装置(10)，

其特征在于，在所述流体连接(54)中设有用于封闭该流体连接(54)的可偏转的第二膜片(66)，该第二膜片与构成第一膜片(56)的能通过由于H2输入端(48)和O2输入端(50)之间的压力差(Δp)而引起的偏转力(F_A)偏转的膜片(56)隔开。

3.根据权利要求2所述的燃料电池装置(10)，

其特征在于，第一膜片(56)朝H2输入端(48)封闭所述流体连接(54)，第二膜片(66)朝O2输入端(50)封闭所述流体连接(54)。

4.根据权利要求2或3所述的燃料电池装置(10)，

其特征在于，通过在所述流体连接(54)中彼此隔开地设置第一膜片和第二膜片(56、66)，形成压力传输容积(68)，该压力传输容积充填有压力传输流体(70)，该压力传输流体将通过H2输入端(48)和O2输入端(50)之间的压力差(Δp)施加的偏转力(F_A)从第二膜片(66)传输到第一膜片(56)。

5.根据权利要求4所述的燃料电池装置(10)，

其特征在于，第一膜片(56)和第二膜片(66)具有用于承受偏转力(F_A)的不同作用面积(A_W)。

6.根据权利要求5所述的燃料电池(10)，

其特征在于，第一膜片(56)的第一作用面积(A_W)小于第二膜片(66)的第二作用面积(A_W)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的燃料电池装置(10)，

其特征在于，所述阀(58)具有压缩弹簧(72)，该压缩弹簧设置在H2输入端(48)中并将一弹簧力(F_F)施加在所述阀元件(60)上，所述弹簧力将所述阀元件(60)沿关闭方向预紧在所述阀座(62)上。

8.根据权利要求6所述的燃料电池装置(10)，

其特征在于，设有执行机构(74)，用于调控压缩弹簧(72)的弹簧力(F_F)。

9.根据权利要求8所述的燃料电池装置(10)，

其特征在于，所述执行机构(74)由可控的压电执行机构、可控的电磁执行机构或由带有主轴的可控的电机构成。