[实用新型]氢气供应装置及燃料电池

说明书

本实用新型公开了一种氢气供应装置及燃料电池，该氢气供应装置包括氢气供应机构以及减压阀，减压阀包括：阀体，其内设置有阀腔，阀体上还开设有进气通道和出气通道，进气通道的外端构成进气口，出气通道的外端构成出气口；阀芯，其设置于阀腔中，阀芯的中部形成有阶梯结构，阶梯结构与出气通道的内端限定出节流口，阀体上还开设有与阀芯上方的阀腔贯通的通气口；弹簧，其设置于阀芯上方的阀腔中；比对通道，其自出气通道引出并延伸至阀芯下方的阀腔中；密封圈，其包括两个，两个密封圈相间隔的设置于位于上部的阀腔与阀芯之间；阀芯下方的阀腔与两个密封圈所限定的区域之间形成有引流通道。

技术领域

本实用新型涉及一种氢气供应装置以及具有该氢气供应装置的燃料电池。

背景技术

公知地，氢燃料电池通常包括氢气供应装置以及借由氢气而获得电能的燃烧装置。

容易理解地，氢气供应装置若能够为燃烧装置提供稳定(恒定)的氢气流量，便可使得燃烧装置输出稳定(恒定)的电能(电流、电压或输出功率)。

为尽可能的提供稳定的氢气流量，现有技术中，使用于提供氢气的容器的出口压力(氢气的压力)保持较高的压力状态以能够提供足够的氢气量，然后，再利用减压阀将氢气降至一个较低且恒定的压力以适合供入燃烧装置。

所使用的减压阀与传统的减压阀的结构大致类似，该减压阀包括一个开设有阀腔的阀体以及设置于阀体中阀芯；阀体上开设有进气通道和出气通道，从进气通道中引出一个比对通道，该比对通道延伸至阀芯的移动方向上的一侧；阀芯的移动方向上的另一侧的阀腔中设置有弹簧(该弹簧的弹性系数非常小，而被压缩量非常大)。高压的氢气依次通过进气通道、阀芯中部阶梯处的阀腔以及出气通道而流入燃烧装置，并因氢气经过阀芯中部阶梯处的阀腔被节流而使得通过出气通道的氢气维持一个较低的压力，并且当通过出气通道的该较低压力变化时，例如增大，借由比对通道而进入阀芯的一侧的氢气会推抵阀芯而使得阀芯朝弹簧方向移动，进而降低氢气通过阀芯中部阶梯处阀腔的开度，进而抑制增大的趋势，而如果该较低压力变小，阀芯反方向移动而抑制变小趋势(上文仅简单介绍了一下减压阀在降压和维持压力时的阀芯的动作，而阀芯、弹簧以及氢气压力关系并未介绍，然而，因减压阀的工作原理已是公知，在此压力关系不再赘述)。

现有技术中的上述减压阀中，在阀体与设置弹簧的阀腔对应的位置开设有通气口以用于使该处阀腔与大气连通，其目的是使该处阀腔中的气压大致维持在一个标准大气压，以避免因该阀腔中气压变化而影响从出气通道流出的氢气的压力的稳定性(例如，若该阀腔中的气压不稳定会改变弹簧与氢气压力之间的压力差，进而改变输出压力的稳定性)。

公知地，阀芯与阀腔之间会设置密封圈以防止气体从阀芯与阀腔之间泄漏，因而，上述的靠近弹簧的位置的阀芯与阀腔之间设置有密封圈，以用于防止阀芯的中间阶梯处的阀腔内的氢气向弹簧所在的阀腔中泄漏。

然而，尽管设置了密封圈，仍然会存在泄漏现象，原因在于：

1、阀芯的中间阶梯处的阀腔内的压力大致与进气通道处的压力相同，即属于高压，在高压的作用下，密封圈不能起到完全密封的作用，因而，会存在部分的氢气进入弹簧所在的阀腔中。

2、在高压作用下，密封圈容易失效，进而导致部分氢气进入弹簧所在的阀腔中。

3、阀芯因频繁的移动会对密封圈造成磨损，进而导致部分氢气进入弹簧所在的阀腔中。

出现泄漏现象是非常危险的，原因是：因弹簧所在的阀腔与大气连通，进而导致作为可燃气体的氢气泄漏于大气中，而技术人员目前仅通过选用质量更好的密封圈来降低泄漏风险。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的实施例提供了一种氢气供应装置及燃料电池。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例采用的技术方案是：