[发明专利]氢存储系统的压力调节器

说明书

技术领域

本发明涉及压力调节器。更特别地，本发明涉及氢存储 系统的压力调节器。

背景技术

存储系统中的氢通常保持在范围从20至875巴的压力之 下。但是，氢以较低的压力如6至10巴被输送至使用物，如燃料电池。 为了以需要的压力将氢有效输送至使用物，就需要压力调节器。因此， 可能要使用多个压力调节器。只要压力调节器包括用于感测和调节压 力的活塞，就需要密封件。在某些应用中，例如燃料电池系统，密封 件需要承受住范围在-80℃到+85℃的温度变化。

Larson的美国专利申请公开No.2008/0011361公开了一 种包括由弹性体制成的0形密封件的压力调节器。如Larson中所描述 的，弹性体如三元乙丙橡胶(EPDM)可适于接近-50℃的温度。但是， 从氢存储系统传送至燃料电池的氢的温度会降低至-80℃这样低的值。 由于温度较低，由弹性体制成的O形密封件不再有效。

压力调节器领域内的普通技术人员公知，密封件还可由 硅材料制成以应用在低温环境中。但是，由于硅不具有满意的渗透性， 会被氢渗透，所以硅不是可与氢一起使用的适当密封材料。

需要一种用于氢存储系统的压力调节器，其中所述压力 调节器适于在低于-50℃的温度下有效地操作，同时最小化对分离的密 封元件和O形圈的需求。

发明内容

与本发明协调一致，令人惊讶地发现了一种用于氢存储 系统的压力调节器，其中所述压力调节器适于在低于-50℃的温度下有 效地操作，同时最小化对分离的密封元件和O形圈的需求。

在一个实施例中，一种用于压力调节器的活塞组件包括： 活塞，其具有第一部分；以及第一偏压装置，其适于与所述活塞配合， 并在所述活塞的所述第一部分上施加力，以在所述第一部分与所述压 力调节器之间形成密封。

在另一实施例中，一种压力调节器包括：主体；活塞， 其具有适于与所述主体配合以在所述活塞与所述主体之间形成密封的 第一部分；以及第一偏压装置，其适于在所述活塞的所述第一部分上 施加力，以在所述第一部分与所述主体之间形成密封。

在另一实施例中，一种压力调节器包括：主体，其包括 由内壁界定的内腔；布置在所述内腔中的活塞，所述活塞包括布置在 第一部分附近的第一通道，其中所述第一部分适于与所述内壁配合以 在所述活塞与所述内壁之间形成密封；第一偏压装置，其布置在第一 通道中，其中所述第一偏压装置适于在所述活塞的所述第一部分上施 加力，以在所述第一部分与所述内壁之间形成密封；以及端盖，其联 接到所述主体上，从而封闭所述活塞以形成出口压力腔。

附图说明

根据附图，从下面优选实施例的详细描述中，本领域技 术人员可容易地清楚本发明的上述以及其它优点，其中：

图1为根据本发明实施例的压力调节器的截面图，示出 了完全打开的压力调节器；

图2为图1中压力调节器的截面图，示出了完全关闭的 压力调节器；

图3a为根据本发明一个实施例的径向密封件的透视图， 以截面的形式示出了径向密封件的一部分；

图3b为根据本发明另一实施例的径向密封件的透视图， 以截面的形式示出了径向密封件的一部分；以及

图3c为根据本发明再一实施例的径向密封件的透视图， 以截面的形式示出了径向密封件的一部分。

具体实施方式

下面的详细说明和附图描述且示出了本发明的各实施 例。该说明和附图用于使本领域的技术人员能够制造和使用本发明， 而不是以任何方式限制本发明的范围。

图1和图2示出了根据本发明实施例的用于气体分配系 统(未示出)的压力调节器10。如图所示，压力调节器10包括基本为 整体的主体12、设在主体12内的内部活塞组件14、以及联接到主体 12的端盖16，从而封闭活塞组件14以形成用于压力控制的出口压力 腔18。图1中，压力调节器10显示为处在完全打开位置。图2中，压 力调节器10显示为处在完全关闭位置。尽管图1和图2示出了直线型 压力调节器10，但是本发明可应用于如其它基于活塞的压力调节器， 例如侧流、均压和移动座压力调节器。