專利名稱：壓力調整閥和使用它的燃料電池系統及氫產生設備的制作方法
技術領域：
而且，本發明技術方案2的壓力調整閥是在技術方案1中 記載的壓力調整閥，其特征在于，上述第一以及第二流路，通過設置 在上述第一壓力變形部和上述第二壓力變形部之間的分隔部件，分別 設置在上述第一壓力變形部側以及上述第二壓力變形部側，在上述分 隔部件中貫通地設置有上述連通路。另外，本發明技術方案3的壓力調整閥是在技術方案1或 者技術方案2中記載的壓力調整閥，其特征在于，具有在上述閥芯向 上述第二壓力變形部側移動而關閉了上述連通路時，將上述第一壓力 變形部和上述燃料需要側隔離的隔離部件；在上述閥芯關閉了上述連 通路時，對上述第一壓力變形部的來自上述燃料需要側的壓力由上述 隔離部件遮斷。因為依靠第一以及第二壓力變形部受到的壓力，閥部件移 動，進行連通路的開閉，另外，在第一以及第二壓力變形部之間設置 了由連通路的開閉連通或者切斷的燃料流體的流路，所以容易小型化， 而且能夠不會較大受到燃料流體的供給源的壓力的影響地進行連通路 的開閉，能夠穩定地進行燃料流體向陽極室的供給。而且，本發明技術方案11的氫產生設備是在技術方案10 中記載的氫產生設備，其特征在于，上述第一以及第二流路，通過設 置在上述第一壓力變形部和上述第二壓力變形部之間的分隔部件，分 別設置在上述第一壓力變形部側以及上述第二壓力變形部側，在上述 分隔部件中貫通地設置有上述連通路。另外，在本實施方式的壓力調整閥100中，因為在第一以 及第二壓力變形部120以及130之間的空間設置了第一以及第二流路 140以及150，所以具有能夠謀求小型化的優點。另夕卜，第一以及第二 流路140以及150的配置在本實施方式中是設置在分隔部件112的兩 側，但是，也可以例如將兩方都配置在分隔部件的一方側的、圖中閥 部件170的左右側，經由連通路160連通。由于這樣的壓力調整閥100A的使用方法以及動作與上述 第一實施方式相同，所以省略說明。通過這樣設置壓力附加機構180，能夠將動作壓力從大氣壓 改變。例如，在彈簧部件181具有向打開方向對閥部件170加載的彈 力的情況下，因為來自彈簧部件的彈力總是被加壓在第二壓力變形部 130上，所以到與大氣壓相比為高壓狀態為止，為打開狀態。即，能 夠以將燃料需要側的壓力保持在與大氣壓相比為高壓的方式進行動作。
0059j另一方面，在彈簧部件181具有向關閉方向拉伸閥部件170 的彈力的情況下，則相反，以與大氣壓相比為低壓的方式進行動作。00601 (第四實施方式)
圖4表示有關第四實施方式的壓力調整閥的概略構成。另外，對 與第 一實施方式相同或者表示相同作用的部件標注相同符號，省略重 復的說明。在第一壓力變形部120受到的燃料需要側的壓力比第二壓 力變形部130受到的大氣壓高的狀態時，若閥部件170與第一以及第 二壓力變形部120以及130 —起向圖中上方移動，閥芯172關閉連通 路160，則隔離部件185的覆蓋部185a抵接貫通部111的周緣。由此， 在連通路160被關閉時，第一壓力變形部120由隔離部件185的覆蓋 部185a覆蓋，燃料需要側的壓力沒有作用于第一壓力變形部120。因 此，能夠消除閥芯172關閉后的燃料需要側的壓力的影響。另外，當然也可以替代壓力調整閥100，釆用上述的其它實 施方式的壓力調整閥。
[0088(第八實施方式)
圖8表示適用了以上已說明的本發明的壓力調整閥的燃料電池系 統的一個例子的構成。另外，此實施方式是對圖7的系統適用圖5的
壓力調整閥100的實施方式。另外，圖9是表示氫壓力隨時間變化的 坐標圖。
[0089在第一壓力變形部120受到的反應部22內的壓力比第二壓 力變形部130受到的大氣壓高的狀態下，第一以及第二壓力變形部120 以及130與閥部件170—起向圖中上方移動，成為閥芯172抵接分隔 部件112而連通路160被關閉的狀態，即，成為第一流路140和第二 流路150的連通,皮遮斷的狀態，從液體貯藏部24向反應部22的氫產 生用水溶液23的供給被遮斷。
[00901此時，隔離部件185的覆蓋部185a抵接貫通部111的周緣， 在連通部160被關閉時，第一壓力變形部120由隔離部件185的覆蓋 部185a覆蓋，燃料需要側的壓力沒有作用于第一壓力變形部120。因 此，可以消除閥芯172關閉后的燃料需要側的壓力的影響，即4吏在閥 芯172關閉后，反應部22的內壓變化(增高)，反應部22的內壓影響 也不會波及到第一壓力變形部120。
[0091因為第一壓力變形部120由彈性體形成，所以能夠認為由 于在閥芯172關閉后，壓力施加于第一壓力變形部120，在第一壓力 變形部120產生撓曲。若在閥芯172關閉后，第一壓力變形部120產 生撓曲，則存在殘留在配管路徑內的氫產生用水溶液23被壓出，產生 與氫反應用物質21的進一步的反應，成為剩余反應的情況。即，如在 圖9中以點劃線所示的那樣，存在氫壓力達到比通常高的壓力(增加 壓力P)的可能性。
[0092j另外，在下一次送液之際，需要直到向配管路徑內充滿氫 產生用水溶液23為止的時間，存在直到實際送液為止的時間長，響應 性不好的可能性。即，如在圖9中以點劃線所示的那樣，存在比通常 高的氫壓力的時刻僅延遲時間t的可能性。
[00931在上述的實施方式例中，因為在閥芯172關閉后，燃料需 要側的壓力沒有作用于第一壓力變形部120,所以不會在第一壓力變 形部120產生撓曲，能夠防止剩余反應。另外，因為配管路徑內的氫 產生用水溶液23沒有被壓出，所以沒有延長直到下一次送液為止的時
間。進而，因為能夠抑制第一壓力變形部120的撓曲，所以能夠防止 必要以上的劣化。
產業上的利用可能性
[0094本發明除了例如分解金屬氫化物以產生氫的氫產生設備以 及以在氫產生設備中產生的氫為燃料的燃料電池系統產業領域以外， 還可以在尤其是不用消耗電力就能夠控制小流路的各種領域利用。
權利要求
1. 一種壓力調整閥，其特征在于，所述壓力調整閥具有在受到燃料需要側的壓力的同時能夠變形的第一壓力變形部，以及與此第一壓力變形部相向地設置、在受到規定的壓力的同時能夠變形的第二壓力變形部；另一方面，在這些第一以及第二壓力變形部之間的空間內，具有第一流路、第二流路、以及將這些第一以及第二流路連通的連通路；同時，所述壓力調整閥具有閥部件，所述閥部件在具有貫通上述連通路地連結上述第一壓力變形部和上述第二壓力變形部的連結部的同時，具有設置在上述連結部上、在向上述第二壓力變形部側移動時關閉上述連通路的閥芯；在上述燃料需要側的壓力比規定值低的情況下，上述閥芯不關閉上述連通路，但在上述燃料需要側的壓力在規定值以上的情況下，上述閥芯關閉上述連通路。
2. 如權利要求1所述的壓力調整閥，其特征在于， 上述第一以及第二流路，通過設置在上述第一壓力變形部和上述第二壓力變形部之間的分隔部件，分別設置在上述第一壓力變形部側 以及上述第二壓力變形部側，在上述分隔部件中貫通地設置有上述連 通路。
3. 如權利要求1或2所述的壓力調整閥，其特征在于， 具有在上述閥芯向上述第二壓力變形部側移動而關閉了上述連通路時，將上述第一壓力變形部和上述燃料需要側隔離的隔離部件；在上述閥芯關閉了上述連通路時，對上述第一壓力變形部的來自 上述燃料需要側的壓力由上述隔離部件遮斷。
4. 一種燃料電池系統，所述燃料電池系統具有供給燃料的陽極室， 其特征在于，所述燃料電池系統具有壓力調整閥；所述壓力調整閥具有在受到燃料需要側的壓力的同時能夠變形的 第一壓力變形部，以及與此第一壓力變形部相向地設置、在受到規定 的壓力的同時能夠變形的第二壓力變形部；另一方面，在這些第一以 及第二壓力變形部之間的空間內，具有第一流路、第二流路、以及將 這些第一以及第二流路連通的連通路；同時，所述壓力調整閥具有閥 部件，所述閥部件在具有貫通上述連通路地連結上述第一壓力變形部 和上述第二壓力變形部的連結部的同時，具有設置在上述連結部上、 在向上述第二壓力變形部側移動時關閉上述連通路的閥芯；上述第一以及第二流路的任意一方與進行由燃料或者產生燃料材 料構成的燃料流體供給的燃料流體的供給源連通，同時，另一方與連 通到上述燃料需要側的流路連通；在上述燃料需要側的壓力比規定值低的情況下，上述閥芯不關閉 上述連通路，向連通到上述燃料需要側的流路供給由燃料或者產生燃 料材料構成的燃料流體，但在上述燃料需要側的壓力在規定值以上的 情況下，上述閥芯關閉上述連通路，停止上述燃料流體的流動。
5. 如權利要求4所述的燃料電池系統，其特征在于， 上述第一以及第二流路，通過設置在上述第一壓力變形部和上述第二壓力變形部之間的分隔部件，分別設置在上述第一壓力變形部側 以及上述第二壓力變形部側，在上述分隔部件中貫通地設置有上述連 通路。
6. 如權利要求4或5所述的燃料電池系統，其特征在于， 具有在上述閥芯向上述第二壓力變形部側移動而關閉了上述連通路時，將上述第一壓力變形部和上述燃料需要側隔離的隔離部件；在上述閥芯關閉了上述連通路時，對上述第一壓力變形部的來自 上述燃料需要側的壓力由上述隔離部件遮斷。
7. 如權利要求4至6中的任一項所述的燃料電池系統，其特征在于，上迷燃料需要側是陽極室；上述燃料流體是燃料，同時，由氫或者曱醇構成。
8. 如權利要求4至6中的任一項所述的燃料電池系統，其特征在于，上述燃料需要側是向上述陽極室供給燃料的反應室，上述燃料流 體是產生燃料材料，同時，由與被收容在上述反應室的氬產生反應物 反應而產生氫的反應流體構成。
9. 如權利要求4至8中的任一項所述的燃料電池系統，其特征在于，上述第二壓力變形部受到的規定的壓力是大氣壓、由彈簧部件產 生的壓力、以及來自被封入在密閉空間內的加壓流體的壓力中的任意 一種或者兩種以上組合的壓力。
10. —種氫產生設備，所述氫產生設備具有收容氫產生反應物的 反應室，其特征在于，所述氫產生設備具有壓力調整閥；所述壓力調整閥具有在受到上述反應室內的壓力的同時能夠變形 的第一壓力變形部，以及與此第一壓力變形部相向地設置、在受到規 定的壓力的同時能夠變形的第二壓力變形部；另一方面，在這些第一 以及第二壓力變形部之間的空間內，具有第一流路、第二流路、以及 將這些第一以及第二流路連通的連通路；同時，所述壓力調整閥具有 閥部件，所述閥部件在具有貫通上述連通路地連結上述第一壓力變形 部和上述第二壓力變形部的連結部的同時，具有設置在上述連結部上 的在向上述第二壓力變形部側移動時關閉上述連通路的閥芯；上述第一以及第二流路的任意一方，與向上述反應室供給與上述 氬產生反應物反應而產生氫的反應流體的供給源連通，同時，另一方 與連通到上述反應室的流路連通；在上述反應室內的壓力比規定值低的情況下，上述閥芯不關閉上 述連通路，向連通到上述反應室的流路供給上述反應流體，但在上述 反應室內的壓力在規定值以上的情況下，上述閥芯關閉上述連通路， 4f止上述反應流體的流動。
11. 如權利要求IO所述的氫產生設備，其特征在于， 上述第一以及第二流路，通過設置在上述第一壓力變形部和上述第二壓力變形部之間的分隔部件，分別設置在上述第一壓力變形部側 以及上述笫二壓力變形部側，在上述分隔部件中貫通地設置有上述連 通路。
12. 如權利要求10或11所述的氫產生設備，其特征在于， 具有在上述閥芯向上述第二壓力變形部側移動而關閉了上述連通路時，將上述第一壓力變形部和上述反應室內隔離的隔離部件；在上述閥芯關閉了上述連通路時，對上述第一壓力變形部的來自 上述反應室內的壓力由上述隔離部件遮斷。
13. 如權利要求10至12中的任一項所述的氫產生設備，其特征 在于，上述第二壓力變形部受到的規定的壓力是大氣壓、由彈簧部件產 生的壓力、以及來自被封入在密閉空間內的加壓流體的壓力中的任意 一種或者兩種以上組合的壓力。
全文摘要
壓力調整閥(100)，具有在受到燃料需要側的壓力的同時能夠變形的第一壓力變形部(120)，以及與此第一壓力變形部相向地設置的在受到規定的壓力的同時能夠變形的第二壓力變形部(130)；另一方面，在這些第一以及第二壓力變形部之間的空間內，具有第一流路(140)、第二流路(150)，以及將這些第一以及第二流路連通的連通路(160)；同時，壓力調整閥具有閥部件(170)，閥部件在具有貫通連通路地連結第一壓力變形部和第二壓力變形部的連結部(171)的同時，具有設置在連結部上的在向第二壓力變形部側移動時關閉連通路的閥芯(172)；在燃料需要側的壓力比規定值低的情況下，閥芯不關閉連通路，但在燃料需要側的壓力在規定值以上的情況下，閥芯關閉連通路。
文檔編號F16K31/365GK101379332SQ20078000449
公開日2009年3月4日 申請日期2007年2月15日 優先權日2006年2月24日
發明者尾崎徹, 巖崎文晴, 柳瀨考應, 玉地恒昭, 皿田孝史, 石曾根昇, 讓原一貴 申請人:精工電子有限公司