CN111668511B - 一种去离子器及其应用的燃料电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种去离子器及其应用的燃料电池，所述去离子器包括：一筒状罐体,筒状罐体内设有内腔，内腔内安装滤芯；一入口管，带有输入流道，输入流道与内腔连通；一出口管，带有输出流道，输出流道与内腔连通；其特征在于：入口管与出口管分别位于筒状罐体的两侧，入口管和/或出口管里面设置有过滤网；过滤网可过滤掉冷却液中的杂质，避免杂质堵塞滤芯，保证了去离子效果，结构简单，体积小。
Description
技术领域：
本发明涉及一种去离子器及其应用的燃料电池。
背景技术：
燃料电池系统是一种通过氢气和氧气的催化氧化反应产生电能及水的反应装置，燃料电池系统在电化学反应过程中会产生大量的热量，所以需要设置冷却系统对燃料电池系统进行冷却，冷却系统包括双极板，氢气、空气在双极板上与冷却液进行热交换并将热量带出，双极板较薄，如果冷却液的电导率过大则会击穿双极板并带来很大的安全风险，为了保证冷却液的电导率维持在5μs/cm以下，必须在冷却系统中设置去离子器，去离子器内设有树脂滤芯，去离子器的工作原理是树脂中可解离的抗衡离子与溶液中的阴阳离子发生交换，达到降低冷却液电导率的目的。但是冷却系统中不可避免的会有灰尘碎屑等杂质进入冷却液中，这些灰尘碎屑等杂质会堵塞树脂滤芯，影响去离子效果，必须对冷却液进行过滤并定期进行保养维护，清理过滤出来的杂质。因此需要在冷却系统中另外加装过滤装置，这样布置繁琐、占用空间，维护不方便，并可能带来系统风险。
发明内容：
本发明的目的是提供一种去离子器及其应用的燃料电池，能解决现有技术中冷却液中的灰尘碎屑等杂质会堵塞树脂滤芯，影响去离子效果的问题。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
本发明的第一个目的是提供一种去离子器，包括：一筒状罐体,筒状罐体内设有内腔，内腔内安装滤芯；一入口管，带有输入流道，输入流道与内腔连通；一出口管，带有输出流道，输出流道与内腔连通；其特征在于：入口管与出口管分别位于筒状罐体的两侧，入口管和/或出口管里面设置有过滤网过滤网。
上述所述入口管和/或出口管上设置分支管道，过滤网的底部安装在分支管道内，过滤网的顶部伸入到输入流道和/或输出流道内。
上述所述分支管道的出口用堵头封堵。
上述所述过滤网包括筒状侧板和连接筒状侧板底部的底板，筒状侧板与底板上均设有若干过滤孔，筒状侧板的顶部设有倾斜向上的开口，筒状侧板位于分支管道内，底板位于堵头旁，筒状侧板的顶部伸入到输入流道和/或输出流道内。
上述所述分支管道与入口管轴线形成直角或者钝角，所述过滤网的开口朝向冷却液的流入方向。
上述所述出口管设置在一个后端盖上，后端盖里面设置有后储液腔，输出流道与后储液腔连通，后端盖安装在筒状罐体的后端，后储液腔与内腔连通。
上述所述后端盖上设置有电导率传感器安装孔，电导率传感器安装孔内安装有电导率传感器。
上述所述入口管设置在一个前端盖上，前端盖里面设置有前储液腔，输入流道与前储液腔连通，前端盖安装在筒状罐体的前端，前储液腔与内腔连通。
上述所述前储液腔里面设置有前隔板，所述后储液腔里面设置有后隔板，前隔板和后隔板上均设置有若干通孔。
上述所述筒状罐体是圆筒状，前端盖与筒状罐体之间、后端盖与筒状罐体之间螺纹连接。
上述所述入口管、出口管位于筒状罐体的中心轴线L上，滤芯是圆柱状。
本发明的第二个目的是提供一种燃料电池，包括冷却系统，冷却系统包括去离子器，其特征在于：所述去离子器为上述所述的去离子器。
本发明与现有技术相比，具有如下效果：
1)所述去离子器，包括：一筒状罐体,筒状罐体内设有内腔，内腔内安装滤芯；一入口管，带有输入流道，输入流道与内腔连通；一出口管，带有输出流道，输出流道与内腔连通；其特征在于：入口管与出口管分别位于筒状罐体的两侧，入口管和/或出口管里面设置有过滤网；过滤网可过滤掉冷却液中的杂质，避免杂质堵塞滤芯，保证了去离子效果，结构简单，体积小。
2)本发明的其它优点在实施例部分展开详细描述。
附图说明：
图1是本发明实施例一提供的去离子器的结构示意图；
图2是去离子器的侧视图；
图3是去离子器的剖视图；
图4是去离子器的爆炸图；
图5是去离子器中过滤网的结构示意图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
实施例一：
如图1至图4所示，本实施例提供的是一种去离子器，包括：
一筒状罐体1,筒状罐体1内设有内腔11，内腔11内安装滤芯4；
一入口管21，带有输入流道211，输入流道211与内腔11连通；
一出口管31，带有输出流道311，输出流道311与内腔11连通；
其特征在于：入口管21与出口管31分别位于筒状罐体1的两侧，入口管21和/或出口管31里面设置有过滤网5。
设置在入口管21内的过滤网5可过滤掉冷却液中的杂质，避免杂质堵塞滤芯4，保证了去离子效果；设置在出口管31内的过滤网5还可过滤滤芯4老化产生的碎屑或其他杂质。将过滤网5集成在去离子器内，结构简单，体积小，集成度高。
上述所述入口管21和/或出口管31上设置分支管道22，分支管道22与输入流道211或输出流道311连通，过滤网5的底部安装在分支管道22内，过滤网5的顶部伸入到输入流道211和/或输出流道311内。结构简单，过滤网5安装方便，过滤网5过滤的杂质可自动流入到分支管道22，不会堵塞入口管21和/或出口管31。
上述所述分支管道22的出口用堵头32封堵。打开堵头32即可取出过滤网5进行清理维护，并可方便地清理分支管道22内的杂质。
如图5所示，上述所述过滤网5包括筒状侧板51和连接筒状侧板51底部的底板52，筒状侧板51与底板52上均设有若干过滤孔53，筒状侧板51的顶部设有倾斜向上的开口54，筒状侧板51位于分支管道22内，底板52位于堵头32旁，筒状侧板51的顶部伸入到输入流道211和/或输出流道311内。过滤网5结构简单安装方便，使用过程中筒状侧板51不易被冷却液冲刷变形，杂质流入到过滤网5内并集合在底板52上，方便清理。
上述所述分支管道22与入口管21轴线形成直角或者钝角，所述过滤网5的开口54朝向冷却液的流入方向。便于杂质流入过滤网5内。
上述所述出口管31设置在一个后端盖33上，后端盖33里面设置有后储液腔331，输出流道311与后储液腔331连通，后端盖3安装在筒状罐体1的后端，后储液腔331与内腔11连通。
上述所述后端盖33上设置有电导率传感器安装孔334，电导率传感器安装孔334内安装有电导率传感器34。电导率传感器34可实时监测经滤芯4去离子后的冷却液状态，结构更加紧凑，集成度更高。
上述所述入口管21设置在一个前端盖23上，前端盖23里面设置有前储液腔231，输入流道211与前储液腔231连通，前端盖23安装在筒状罐体1的前端，前储液腔231与内腔11连通。前储液腔231连通入口管21和内腔11，对冷却液起到缓冲的作用，使冷却液均匀地流入滤芯4中。
上述所述前储液腔231里面设置有前隔板232，所述后储液腔331里面设置有后隔板332，前隔板232和后隔板332上均设置有若干通孔333。前隔板232和后隔板332对滤芯4起到轴向定位的作用。
上述所述筒状罐体1是圆筒状，前端盖23与筒状罐体1之间、后端盖33与筒状罐体1之间螺纹连接。便于前端盖23和后端盖33的安装拆卸。
上述所述入口管21、出口管31位于筒状罐体1的中心轴线L上，滤芯4是圆柱状。所述滤芯4为树脂滤芯。
所述入口管21、分支管道22、前端盖23一体注塑成型形成前端盖总成，结构简单紧凑，占用空间小；出口管31、分支管道22、后端盖33一体注塑成型形成后端盖总成，结构简单紧凑，占用空间小。
本发明提供了一种去离子器，集成了过滤网5和电导率传感器34，达到了冷却系统中冷却液过滤、去离子和监测的功能，并且达到了减少零部件、节省空间、降低成本的目的。
所述一种去离子器的工作原理如下：
冷却系统中的冷却液从入水口61进入输入流道211后经过滤网5过滤，此时冷却液中的杂质被过滤网5阻挡后落入过滤网5的底板52上；过滤后的冷却液流入前储液腔231、再经过前隔板232的通孔333流入筒状罐体1的内腔11，冷却液经滤芯4作去离子过滤；经过去离子后的冷却液经过后隔板332的通孔333流入后储液腔331再流入输出流道311，在输出流道311内冷却液再次经过滤网5过滤，此时冷却液中的滤芯4老化碎屑被过滤网5阻挡后落入过滤网5的底板52上，再次过滤后的冷却液从出水口62回流到冷却系统中。定期对去离子进行清理保养时，只需拧下分支管道22上的堵头33，将过滤网5取出清理即可，拆卸安装方便，节省时间。
位于后储液腔331内的电导率传感器32实时监测经滤芯4去离子后的冷却液状态，并实时将数据传送给燃料电池控制系统。一旦监测电导率大于安全设定值，燃料电池控制系统将发出警报，提醒及时更换滤芯，减小系统风险。
实施例二：
本实施例提供的是一种燃料电池，包括冷却系统，冷却系统包括去离子器9，其特征在于：所述去离子器9为实施例一所述的去离子器。通过对去离子器9的结构进行改良，保证了冷却液的去离子效果，去离子器占用空间小，燃料电池维护方便，集成度高。
以上实施例为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式不限于此，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种去离子器，包括：
一筒状罐体(1),筒状罐体(1)内设有内腔(11)，内腔(11)内安装滤芯(4)；
一入口管(21)，带有输入流道(211)，输入流道(211)与内腔(11)连通；
一出口管(31)，带有输出流道(311)，输出流道(311)与内腔(11)连通；
其特征在于：所述入口管(21)与出口管(31)分别位于筒状罐体(1)的两侧，入口管(21)和/或出口管(31)里面设置有过滤网(5)；
所述出口管(31)设置在一个后端盖(33)上，后端盖(33)里面设置有后储液腔(331)，输出流道(311)与后储液腔(331)连通，后端盖(33)安装在筒状罐体(1)的后端，后储液腔(331)与内腔(11)连通；
所述入口管(21)设置在一个前端盖(23)上，前端盖(23)里面设置有前储液腔(231)，输入流道(211)与前储液腔(231)连通，前端盖(23)安装在筒状罐体(1)的前端，前储液腔(231)与内腔(11)连通；
所述入口管(21)和/或出口管(31)上设置分支管道(22)，过滤网(5)的底部安装在分支管道(22)内，过滤网(5)的顶部伸入到输入流道(211)和/或输出流道(311)内；
所述入口管(21)、分支管道(22)、前端盖(23)一体注塑成型形成前端盖总成；出口管(31)、分支管道(22)、后端盖(33)一体注塑成型形成后端盖总成。
2.根据权利要求1所述的一种去离子器，其特征211在于：所述分支管道(22)的出口用堵头(32)封堵。
3.根据权利要求2所述的一种去离子器，其特征在于：所述过滤网(5)包括筒状侧板(51)和连接筒状侧板(51)底部的底板(52)，筒状侧板(51)与底板(52)上均设有若干过滤孔(53)，筒状侧板(51)的顶部设有倾斜向上的开口(54)，筒状侧板(51)位于分支管道(22)内，底板(52)位于堵头(32)旁，筒状侧板(51)的顶部伸入到输入流道(211)和/或输出流道(311)内。
4.根据权利要求3所述的一种去离子器，其特征在于：所述分支管道(22)与入口管(21)轴线形成直角或者钝角，所述过滤网(5)的开口(54)朝向冷却液的流入方向。
5.根据权利要求4所述的一种去离子器，其特征在于：所述后端盖(33)上设置有电导率传感器安装孔(334)，电导率传感器安装孔(334)内安装有电导率传感器(34)。
6.根据权利要求5所述的一种去离子器，其特征在于：所述前储液腔(231)里面设置有前隔板(232)，所述后储液腔(331)里面设置有后隔板(332)，前隔板(232)和后隔板(332)上均设置有若干通孔(333)。
7.根据权利要求6所述的一种去离子器，其特征在于：所述筒状罐体(1)是圆筒状，前端盖(23)与筒状罐体(1)之间、后端盖(33)与筒状罐体(1)之间螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的一种去离子器，其特征在于：所述入口管(21)、出口管(31)位于筒状罐体(1)的中心轴线L上，滤芯(4)是圆柱状。
9.一种燃料电池，包括冷却系统，冷却系统包括去离子器(9)，其特征在于：所述去离子器(9)为权利要求1至8中任意一项所述的去离子器。
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