CN109962264A - 燃料电池的水箱内置去离子系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种燃料电池的水箱内置去离子系统,包括位于水箱内的去离子器;去离子器的顶部设有第一进水孔,底部设有出水孔,第一进水孔位于注水口的下方,出水孔位于排水口的上方,去离子器包括壳体,壳体的外周壁上开设有多个通孔,去离子器内环绕壳体内壁设有一圈过滤网,壳体内还填充有离子交换树脂。本发明采用了去离子器集成于水箱内的结构,去离子器为损耗件,在更换或查勘树脂状态时无需将冷却路中的冷却液排出,更为便捷;本发明冷却液必须经过去离子器流出水箱,且树脂长期浸润于冷却液中,对于吸附离子效果更好。

Description

燃料电池的水箱内置去离子系统
技术领域
本发明涉及燃料电池领域,特别是涉及一种燃料电池的水箱内置去离子系统。
背景技术
燃料电池是一种能把存储在燃料中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的装置。只要在阳极侧和阴极侧不断的供给燃料和氧化剂,它就可以通过氧化还原反应,不断地对外输出电能。与一般的充电电池(例如锂电池)不同的是,单纯的一个燃料电池或燃料电池电堆单元是不能工作的,它需要一套复杂的辅助系统与其配合,构成一个燃料电池发电系统才能对外发电。除了燃料电池电堆外,一般还包括氢气系统、空气系统、冷却系统以及辅助多方协调的控制系统等,主要部件包括空气压缩机、冷却水泵、氢气循环泵等。
燃料电池中,任何与电极有直接或间接接触的流体,都应不含任何对膜电极造成潜在危害的例子,包括正离子与负离子。在燃料电池运行过程中,由于各种流体对管路的磨损与侵蚀,也会产生额外的对电机有危害的离子,所以,装去离子器非常重要,去离子器通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换。目前燃料电池中的去离子器外界在水性上,更换或维修需要将冷却路中的冷却液排出,更换和维修较为麻烦。例如,申请号为201620946159.7的中国实用新型专利公开了一种燃料电池的水冷却系统,属于水冷却领域,包括散热器、水泵、水箱和去离子器,质子交换膜燃料电池内具有冷却通路;散热器、水泵、水箱、冷却通路串联为水冷却回路,去离子器的一端连通水泵的输出侧、另一端连回水箱。上述燃料电池的水冷却系统中去离子器和回水箱连接,在更换或查勘树脂状态时需要将冷却路中的冷却液排除,不方便更换和保养。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种燃料电池的水箱内置去离子系统,以克服现有技术的上述缺陷。
为实现上述目的,本发明提供一种燃料电池的水箱内置去离子系统,水箱的顶部设有注水口,底部设有排水口,包括位于水箱内的去离子器;所述去离子器的顶部设有第一进水孔,底部设有出水孔,所述第一进水孔位于所述注水口的下方,所述出水孔位于所述排水口的上方,所述去离子器包括壳体,所述壳体的外周壁上开设有多个通孔,所述去离子器内环绕壳体内壁设有一圈过滤网,所述壳体内还填充有离子交换树脂。
优选地,所述去离子器包括上盖和下盖,所述上盖和所述下盖分别连接在所述去离子器的上下两端,所述第一进水孔呈网格状,设置在所述上盖上,所述出水孔呈网格状,设置在所述下盖上。
优选地,所述第一进水孔设有四个,环向均布在所述上盖上。
优选地,所述上盖、所述下盖分别与所述壳体螺纹连接。
优选地,所述水箱内还设有一呈套筒状的连接件,所述连接件的下部与所述上盖连接,所述连接件的上部向外延伸形成一圈边沿,所述边沿的外径大于所述注水口的直径。
优选地,所述连接件的外壁上沿周向设有多个第二进水孔。
优选地,所述上盖的外周壁上靠近顶部的位置沿周向设有若干个呈L形的连接孔,所述连接孔的包括相连通的横直孔和竖直孔,所述连接件的内壁上与竖直孔对应的位置设有连接凸块。
优选地,所述横直孔的顶壁和底壁上还设有凸起部。
优选地,所述去离子器的底部还设有密封圈,所述密封圈位于所述出水孔和所述排水口之间。
优选地,所述水箱的底部还设有进水口。
如上所述,本发明涉及的燃料电池的水箱内置去离子系统,具有以下有益效果:本发明采用了去离子器集成于水箱内的结构,去离子器为损耗件,在更换或查勘树脂状态时无需将冷却路中的冷却液排出,更为便捷;本发明冷却液必须经过去离子器流出水箱,且树脂长期浸润于冷却液中,对于吸附离子效果更好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为去离子器的爆炸图。
图3为去离子器的立体结构示意图。
图4为图3的仰视图。
图5为图2中A处的放大图。
图6为图5中B处的放大图。
元件标号说明
1 水箱
11 注水口
12 排水口
13 进水口
14 水箱盖
2 去离子器
21 第一进水孔
22 出水孔
23 壳体
231 通孔
24 过滤网
25 上盖
251 连接孔
252 横直孔
253 竖直孔
254 凸起部
26 下盖
27 连接件
271 边沿
272 第二进水孔
273 凸块
28 密封圈
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示,本发明提供一种燃料电池的水箱内置去离子系统,水箱1的顶部设有注水口11,用于向水箱1内注水,所述水箱1的底部设有排水口12,用于将净化后冷却水从排水口12排出,所述水箱1的底部还可设有进水口13,便于冷却水循环使用。如图1至图4所示,燃料电池的水箱内置去离子系统包括位于水箱1内的去离子器2,所述去离子器2的顶部设有第一进水孔21,所述第一进水孔21位于所述注水口11的下方,所述去离子器2的底部设有出水孔22,所述出水孔22位于所述排水口12的上方,从注水口11进入的水经第一进水孔21进入去离子经中净化,然后从所述出水孔22进入所述排水口12排出。所述去离子器2包括壳体23,所述壳体23的外周壁上开设有多个通孔231,所述去离子器2内环绕壳体23内壁设有一圈过滤网24,所述壳体23内还填充有离子交换树脂,离子交换树脂用于吸附冷却水中的阳离子和阴离子,净化水体,过滤网24位于所述壳体23和所述离子交换树脂之间,有效防止树脂随冷却水流出,所述过滤网24可集成在所述壳体23上。本发明作业时,水箱1内的水从第一进水孔21进入去离子器2内,经离子交换树脂去离子后从出水孔22流出。
如图2和图3所示,优选地,所述去离子器2包括上盖25和下盖26,所述上盖25和所述下盖26分别连接在所述去离子器2的上下两端,所述第一进水孔21呈网格状,设置在所述上盖25上,避免树脂脱出所述壳体23,所述出水孔22呈网格状,设置在所述下盖26上,避免树脂脱出所述壳体23。优选地,所述第一进水孔21设有四个,环向均布在所述上盖25上,使冷却水均匀进入去离子器2内。优选地,所述上盖25、所述下盖26分别与所述壳体23螺纹连接,通过上盖25、壳体23和下盖26,四面进水从而达到树脂全浸润的效果,吸附能力更为卓越。
如图1至图3所示,优选地,所述水箱1内还设有一呈套筒状的连接件27,所述连接件27的下部与所述上盖25连接,所述连接件27的上部向外延伸形成一圈边沿271,所述边沿271的外径大于所述注水口11的直径,所述连接件27可从所述注水口11插入进所述水箱1内,其顶部的边沿271搁置在注水口11上,使用时打开水箱盖14,向所述连接件27内加注冷却水即可。优选地,所述连接件27的外壁上沿周向设有多个第二进水孔272,便于冷却水的流通。如图5所示,优选地,所述上盖25的外周壁上靠近顶部的位置沿周向设有若干个呈L形的连接孔251,所述连接孔251的包括相连通的横直孔252和竖直孔253,所述连接件27的内壁上与竖直孔253对应的位置设有连接凸块273,使用时将每个凸块273对准相应的竖直孔253,将连接件27下移,直至凸块273至孔底,然后旋转连接件27,使凸块273进入横直孔252中即可,更进一步,所述横直孔252的顶壁和底壁上还设有相应的凸起部254,凸起部254的形状可呈平滑的弧线,当凸块273进入横直孔252内,所述凸起部254可有效防止凸块273脱出,进一步确保连接件27和上盖25连接的可靠性,连接件27和上盖25使用快插结构,便于替换更新。
如图2所示,优选地,所述去离子器2的底部还设有密封圈28,所述密封圈28位于所述出水孔22和所述排水口12之间,通过所述密封圈28避免未过滤的冷却水从排水口12中排出。
综上所述,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种燃料电池的水箱内置去离子系统,水箱(1)的顶部设有注水口(11),底部设有排水口(12),其特征在于,包括位于水箱(1)内的去离子器(2);所述去离子器(2)的顶部设有第一进水孔(21),底部设有出水孔(22),所述第一进水孔(21)位于所述注水口(11)的下方,所述出水孔(22)位于所述排水口(12)的上方,所述去离子器(2)包括壳体(23),所述壳体(23)的外周壁上开设有多个通孔(231),所述去离子器(2)内环绕壳体(23)内壁设有一圈过滤网(24),所述壳体(23)内还填充有离子交换树脂。
2.根据权利要求1所述的燃料电池的水箱内置去离子系统,其特征在于:所述去离子器(2)包括上盖(25)和下盖(26),所述上盖(25)和所述下盖(26)分别连接在所述去离子器(2)的上下两端,所述第一进水孔(21)呈网格状,设置在所述上盖(25)上,所述出水孔(22)呈网格状,设置在所述下盖(26)上。
3.根据权利要求2所述的燃料电池的水箱内置去离子系统,其特征在于:所述第一进水孔(21)设有四个,环向均布在所述上盖(25)上。
4.根据权利要求2所述的燃料电池的水箱内置去离子系统,其特征在于:所述水箱(1)内还设有一呈套筒状的连接件(27),所述连接件(27)的下部与所述上盖(25)连接,所述连接件(27)的上部向外延伸形成一圈边沿(271),所述边沿(271)的外径大于所述注水口(11)的直径。
5.根据权利要求4所述的燃料电池的水箱内置去离子系统,其特征在于:所述连接件(27)的外壁上沿周向设有多个第二进水孔(272)。
6.根据权利要求4所述的燃料电池的水箱内置去离子系统,其特征在于:所述上盖(25)的外周壁上靠近顶部的位置沿周向设有若干个呈L形的连接孔(251),所述连接孔(251)的包括相连通的横直孔(252)和竖直孔(253),所述连接件(27)的内壁上与竖直孔(253)对应的位置设有连接凸块(273)。
7.根据权利要求6所述的燃料电池的水箱内置去离子系统,其特征在于:所述横直孔(252)的顶壁和底壁上还设有凸起部(254)。
8.根据权利要求1所述的燃料电池的水箱内置去离子系统,其特征在于:所述去离子器(2)的底部还设有密封圈(28),所述密封圈(28)位于所述出水孔(22)和所述排水口(12)之间。
9.根据权利要求1所述的燃料电池的水箱内置去离子系统,其特征在于:所述水箱(1)的底部还设有进水口(13)。
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