CN111292997B - 一种温控开关及其在燃料电池尾气排放系统中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种温控开关及其在燃料电池尾气排放系统中的应用，所述温控开关包括温控弹簧、角度调节器、调节器支座、密封板阀芯、刚性连接杆以及底座。本发明结构简单，全部结构件均为机械零件并无引进电子控制元器件，能够保证温控开关的可靠性高、结构简单且控制精度高。同时实现不同温度下均能实现温控开关的控制功能以及在相同工作温度下实现温控开关不同开度的功能。

Description

一种温控开关及其在燃料电池尾气排放系统中的应用

技术领域

本发明涉及一种温控开关及其在燃料电池尾气排放系统中的应用,属于燃料电池及其在受温度影响实现开关功能的机械结构领域。

背景技术

通常燃料电池堆本身燃料的进出口裸露在空气中，停机放置的过程中，空气中的杂质、湿气易于进入到燃料电池堆内部，影响燃料电池堆中MEA的性能，对电池堆本身造成不可修复的损害。在燃料进出气口加装有燃料电池堆本身温度控制的开关装置，使在燃料电池堆工作时开关装置自动打开，燃料电池堆停机时，开光装置自动关闭，有助于保护燃料电池堆内部核心部件的性能，从而延长电池堆使用寿命。现有温控开关多采用电控装置实现对系统进出口的开关控制。电控装置结构复杂且可靠性低，在系统进出口等狭小空间难以实现。

发明内容

基于以上背景技术，本发明的目的在于提供一种可靠性高、结构简单且控制精度高，同时在不同温度下均能实现控制功能以及在相同工作温度下实现不同开度的功能的温控开关。

本发明的技术方案如下：

本发明一方面提供一种温控开关，所述温控开关包括温控弹簧、角度调节器、调节器支座、密封板阀芯、刚性连接杆以及底座；所述温控弹簧的中心固定在角度调节器上,与角度调节器轴线垂直；角度调节器的另一端固定于调节器支座；所述温控弹簧端部开有圆孔；所述刚性连接杆一端固定在所述温控弹簧的圆孔处，使温控弹簧平面与刚性连接杆轴线在同一平面内且刚性连接杆轴线与温控弹簧带圆孔处平面保持垂直；刚性连接杆的另一端与密封板阀芯固定，使刚性连接杆的轴线与密封板阀芯的平面保持垂直安装，优选的,底座带有密封胶条，密封板阀芯通过密封胶条与带底座密封连接；

基于以上技术方案，优选的，所述角度调节器为杆状结构，角度调节器的与调节器支座固定的一端为圆柱体，所述圆柱体外周设有齿纹；所述调节器支座设有与角度调节器齿纹相匹配的结构,角度调节器与调节器支座通过齿纹进行齿轮配合方式进行相互扭动。

基于以上技术方案，优选的，所述刚性连接杆两端均带有螺纹。

基于以上技术方案，优选的，所述调节器支座上开有螺纹孔可与需要温控开关控制的装置进行螺纹紧固，螺纹孔用于调节器支座与整个热敏开关系统所要固定的母体进行螺纹紧固配合。

基于以上技术方案，优选的，所述温控弹簧为双金属蜗卷热敏弹簧，该弹簧有温度记忆功能。

基于以上技术方案，优选的，所述底座上带有螺纹孔，将底座通过螺栓紧固固定在需要温控开关的装置上，螺纹孔用于与热敏开关系统所需要固定的母体进行螺纹紧固配合。密封胶条与密封板阀芯表面充分接触达到密封效果。

基于以上技术方案，进一步优选的，所述角度调节器的圆柱体的圆周表面均匀分布n个齿纹，n为自然数，且2≤n≤360，实现以360/n的等分角度为一个单位的角度调节。

基于以上技术方案，优选的，所述角度调节器的圆柱体圆周表面均匀分布72个齿纹，实现以5度为一个单位的角度调节。

基于以上技术方案，优选的，所述角度调节器的圆柱体圆周表面均匀分布36个齿纹，实现以10度为一个单位的角度调节。

通过设置齿纹的个数，实现调节温度的梯度，齿纹设计越多，温度梯度调节越小，控制精度越高。

本发明另一方面提供一种上述温控开关在燃料电池尾气排放系统中的应用。

有益效果

本发明同时可以实现通过调节角度调节器调节相对位置，在固定刚性连接杆长度的前提下来对同一温度工作环境实现温控开关不同开度的控制。在同一环境温度下温控开关如需实现较小开度，可将温控弹簧初始状态调节成带有应力的状态，因此温控弹簧前期的形变量仅抵消温控弹簧的初始预应力变形，通过调节角度调节器相对调节器支座的相对角度实现在同一工作温度下温控开关的不同开度功能。

本发明结构简单，全部结构件均为机械零件并无引进电子控制元器件，占用空间小，能够保证温控开关的可靠性高、结构简单且控制精度高。同时实现不同温度下均能实现温控开关的控制功能以及在相同工作温度下实现温控开关不同开度的功能。

附图说明

图1为本发明温控开关的装配图。

图2为本发明温控开关正等测图。

图3为温控弹簧图。

图4为角度调节器图

图5为调节器支座图。

图6为刚性连接刚图。

图7为密封板阀芯图。

图8为底座图。

具体实施方式

本发明涉及一种温控开关，包括温控弹簧、不同工作温度下角度调节器、调节器支座、密封板阀芯、刚性连接杆以及带密封胶条的底座。所述温控开关结构整体固定在需要使用不同温度控制阀门开度的装置上。所述温控弹簧固定在不同温度下角度调节器上，所用温控弹簧采用双金属蜗卷热敏弹簧，该弹簧有温度记忆功能。所述温控弹簧与角度调节器固定后一起固定在调节器支座上，调节器支座上开有螺纹孔可与需要温控开关控制的装置进行螺纹紧固。所述刚性连接杆两端均带有螺纹。所述温控弹簧一头开有圆孔，将刚性连接杆固定在圆孔处使温控弹簧平面与刚性连接杆轴线在同一平面内且刚性连接杆轴线与温控弹簧带圆孔处平面保持垂直。将刚性连接杆的另一端螺纹与密封板阀芯通过螺母禁锢。刚性连接杆的轴线与密封板阀芯的平面保持垂直安装。所述底座上带有螺纹孔，将底座通过螺栓紧固固定在需要温控开关的装置上。密封胶条与密封板阀芯表面充分接触达到密封效果。

所述温控弹簧带有记忆功能，随温度变化发生扭转做圆周运动。随着温度回复原温度，温控弹簧恢复初始形态。本发明通过温度对温控弹簧的形变作用使温控弹簧做扭转运动，温控弹簧扭转运动带动连接在温控弹簧一端的刚性连接杆。连接杆发生位移改变带动刚性连接杆另一端的密封板阀芯产生位移变化，由于底座位置固定，从而使密封板阀芯与底座产生相对运动实现温控开关的开、闭功能。

本发明可以通过角度调节器来实现温度较低时开关的开启。由于本发明所用温控弹簧随着温度升高使温控弹簧产生形变做圆周运动，温度越高弹簧形变量越大直到达到弹簧正常工作温度达到最大形变量后不再继续增大。因此高温环境可以很容易实现温控开关的开启与闭合。当工作环境温度较低达不到温控弹簧达到最大开度所需要温度的情况下，可以通过角度调节器来实现低温下温控开关的正常工作。所述角度调节器式一个长方形体，在长方形体长边一端设计成圆柱体并在圆柱体表面设计齿纹，同时角度调节器配合调节器支座一起工作，所述调节器支座有带齿纹状的内圆柱凹槽。通过转动角度调节器来改变其与调节器支座的相对位置，从而间接改变固定在角度调节器上的温控弹簧与调节器支座的相对位置。从而在其他相对位置不变的情况下迫使刚性连接杆长度发生改变，从而在较低工作温度下即使温控弹簧产生很小的形变量，刚性连接杆连接密封板阀芯一端会产生较大的位移量，从而使温控开关实现在较低温度下工作的可能。角度调节器圆周上遍布36个齿纹从而实现以10度为一个单位的角度调节。

Claims (9)

1.一种温控开关，其特征在于,所述温控开关包括温控弹簧、角度调节器、调节器支座、密封板阀芯、刚性连接杆以及底座；所述温控弹簧的中心固定在角度调节器的一端,使温控弹簧平面与角度调节器轴线垂直；角度调节器的另一端固定于调节器支座；所述温控弹簧端部开有孔；所述刚性连接杆一端固定在所述温控弹簧的开孔处，使温控弹簧平面与刚性连接杆轴线在同一平面内,且刚性连接杆轴线与温控弹簧的带开孔处的平面保持垂直；刚性连接杆的另一端与密封板阀芯固定，使刚性连接杆的轴线与密封板阀芯的平面保持垂直安装，密封板阀芯与底座密封连接；

所述角度调节器的与调节器支座固定的一端为圆柱体，所述圆柱体外周设有齿纹；所述调节器支座设有与角度调节器齿纹相匹配的结构。

2.根据权利要求1所述温控开关，其特征在于，所述刚性连接杆两端均带有螺纹。

3.根据权利要求1所述温控开关，其特征在于，所述调节器支座上开有螺纹孔。

4.根据权利要求1所述温控开关，其特征在于，所述温控弹簧为双金属蜗卷热敏弹簧。

5.根据权利要求1所述温控开关，其特征在于，所述底座上带有螺纹孔。

6.根据权利要求1所述温控开关，其特征在于，所述角度调节器的圆柱体的圆周表面均匀分布n个齿纹，n为自然数，且2≤n≤360，实现以360/n的等分角度为一个单位的角度调节。

7.根据权利要求6所述温控开关，其特征在于，所述角度调节器的圆柱体圆周表面均匀分布72个齿纹，实现以5度为一个单位的角度调节。

8.根据权利要求6所述温控开关，其特征在于，所述角度调节器的圆柱体圆周表面均匀分布36个齿纹，实现以10度为一个单位的角度调节。

9.一种权利要求1所述温控开关在燃料电池尾气排放系统中的应用。

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