压力控制系统及其调压阀 【技术领域】
本发明涉及一种压力控制系统，特别涉及一种具有体积轻巧的调压阀的压力控制系统。
背景技术
参见图1，现有的调压阀10在腔室里设置有一阀杆11、一气密垫圈13、一膜片15、两个弹簧S、S’以及一调整螺丝17。气密垫圈13以及膜片15分别设置于阀杆11的两端，其中气密垫圈13位于腔室的入口端，可将入口端密闭，弹簧S、S’分别设置于气密垫圈13以及膜片15的两侧，将气密垫圈13与膜片15夹置其中，且分别提供作用力于气密垫圈13以及膜片15，其中弹簧S作为缓冲之用，以防止颤动，而弹簧S’的作用力可通过调整螺丝17而调整。
压缩气体流入调压阀10中(如图1中箭头所示)，压缩气体的压力于腔室中对膜片15作用，而弹簧S’在膜片15的另一边对膜片15作用。若压缩气体作用在膜片15的力量大于弹簧S’的压缩力，则膜片15被往下项，带动阀杆11另一端的气密垫圈13向下将入口端封闭。调整螺丝17调整弹簧S’的压缩力使弹簧S’的压缩力大于压缩气体作用在膜片15的力量，则阀杆11另一端的气密垫圈13可被上移离开入口端，使压缩气体得以由入口端流到出口，并在到达平衡状态前继续流入腔室中。
然而，现有的调压阀中所使用的组件体积庞大，使得调压阀的设计无法微小化，无法适用于体积微小的燃料电池系统。
【发明内容】
为了解决上述缺陷，本发明提供一种压力控制系统及其调压阀，其能够使调压阀体积轻巧，而适用于体积微小的燃料电池系统。
该压力控制系统包括该调压阀、一节流阀以及一泄压阀。该调压阀包括一阀主体以及一活塞组件，阀主体具有一腔室，其中腔室具有一入口端以及一出口端，活塞组件以可移动的方式设置于腔室中，且包括一第一活塞以及一第二活塞，第一活塞与入口端相对应，并具有一第一接触表面，第二活塞与第一活塞连接，与出口端相对应，并具有一第二接触表面，其中第一活塞与第二活塞同步移动，且第一接触表面小于第二接触表面。节流阀与调压阀连接，并设置于阀主体的出口端，泄压阀与调压阀连接，并设置于阀主体的入口端。
根据本发明的压力控制系统的体积微小，可直接与小体积的燃料电池连接，从而提升组装的便利性。
【附图说明】
图1为现有调压阀的示意图；
图2A、图2B为本发明压力控制系统的示意图；以及
图3显示本发明压力控制系统中力量关系示意图。
其中，附图标记说明如下：
10～调压阀； 100～压力控制系统；
11～阀杆； 110～调压阀；
111～阀主体； 111C～腔室；
112～活塞组件； 112A～第一活塞；
112B～第二活塞； 112R～连接件；
113～气密组件； 114～弹性组件；
120～节流阀； 13～气密垫圈；
130～泄压阀； 15～膜片；
17～调整螺丝； A1～第一表面积；
A2～第二表面积； C1～第一子腔室；
C2～第二子腔室； D～通道；
F1～第一力量； F2～第二力量；
I～入口端； O～出口端；
P～背压； S、S’～弹簧；
S1～第一接触表面； S2～第二接触表面。
【具体实施方式】
参见图2A与图2B，本发明的压力控制系统100用以控制并调节一压缩气体的压力，通常是应用于燃料电池中，将压缩气体的压力调整至可输入燃料电池中，压力控制系统100包括一调压阀110、一节流阀120以及一泄压阀130，其中调压阀110分别与节流阀120以及泄压阀130连接。
调压阀110包括一阀主体111、一活塞组件112、一气密组件113以及一弹性组件114。阀主体111具有一腔室111C，且腔室111C具有一入口端I以及一出口端O。
活塞组件112包括一第一活塞112A、一第二活塞112B以及一连接件112R，第一活塞112A具有一第一接触表面S 1，与压缩气体接触，第二活塞112B具有一第二接触表面S2，与压缩气体接触，且第一接触表面S1小于第二接触表面S2，第一活塞112A与第二活塞112B设置于连接件112R上，并通过连接件112R使第一活塞112A与第二活塞112B连接。
此外，活塞组件112是以可移动的方式设置于腔室111C中，当活塞组件112设置于腔室111C中时，可将腔室111C划分为一第一子腔室C1以及一第二子腔室C2，第一子腔室C1与入口端I连通，第二子腔室C2与出口端O连通，且第一子腔室C1与第二子腔室C2通过连接件112R中的通道D相互连通，第一活塞112A与入口端I相对应，并可于第一子腔室C1中移动，第二活塞112B与出口端O相对应，并可于第二子腔室C2中移动，且第一活塞112A与第二活塞112B同步移动。
气密组件113与活塞组件112连接，并设置于连接件112R的一端，当活塞组件112移动时，气密组件113可与活塞组件112连动，且活塞组件112可于一第一位置以及一第二位置之间移动，当活塞组件112位于第一位置时，气密组件113与入口端I抵接，并将入口端I封闭(如图2A所示)，当活塞组件112位于第二位置时，气密组件113则远离入口端I，将入口端I开启(如图2B所示)。
弹性组件114设置于连接件112R上，分别与腔室111C的内壁以及活塞组件112抵接，弹性组件114作用于活塞组件112上，可将活塞组件112向出口端O方向抵顶。
节流阀120设置于腔室111C的出口端O，通过调整节流阀120，可控制由出口端O流出压缩气体的流量，当压缩气体流入腔室111C中，节流阀120控制流出压缩气体的流量可进而调节腔室111C中的背压。
泄压阀130设置于腔室111C的入口端I，当压力大于一定值时可自动开启，在压缩气体由入口端I进入腔室111C前，释放出部分压缩气体，以保护储气容器。
压缩气体由入口端I进入第一子腔室C1中，经由连接件112R中的通道D流入第二子腔室C2，最后由出口端O排出(如图2B中箭头所示)。
参见图3，调整节流阀120，可使腔体111C中产生一背压P，在第一子腔室C1中的压缩气体对第一接触表面S1施一第一力量F1，在第二子腔室C2中的压缩气体对第二接触表面S2施一第二力量F2，第一接触表面S1具有一第一表面积A1，第二接触表面S2具有一第二表面积A2，并且由于第一子腔室C1与第二子腔室C2连通，因此第一子腔室C1与第二子腔室C2中的背压P相同。
在P＝F/A的条件下，F1＝P×A1，F2＝P×A2，由于背压P相同，当第二表面积A2大于第一表面积A1时，第二力量F2会大于第一力量F1，可将活塞组件112朝入口端I的方向推动，反之，调整节流阀120释放背压P，压缩气体得以由入口端I推动活塞组件，使活塞组件112朝出口端O的方向移动。
应注意的是，以上为清楚说明第一力量F1与第二力量F2的关系，而忽略弹性组件114所提供的力量，弹性组件114的设置可将活塞组件112向出口端O方向抵顶，是为了避免入口端I的压缩气体压力过小时，无法推动活塞组件112，在设计时也必须考量弹性组件114所提供的力量，也就是说，第二力量F2必须大于第一力量F1加上弹性组件114所提供的力量，方可将活塞组件112朝入口端I的方向推动。
本发明的压力控制系统100的调压阀110通过调整腔室111C中的背压来控制活塞组件112的移动方向，以改变输出压力的大小，并且当出口端O闭锁时，出口端O压缩气体的压力在升高至一定压力后便停止增加，并且，压力控制系统100的体积微小，可直接与小体积的燃料电池连接，提升组装的便利性。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些许的变动与修饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书所限定的范围为准。