CN210443625U - 一种多孔同步密封快插结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多孔同步密封快插结构，包括设有多个管头的快插件及其对应件，所述对应件上设有与所述多个管头一一对应配合连接的多个插槽；所述快插件设于反应罐，管头与反应罐罐体相通，对应件设于机箱主体，插槽与机箱主体相通；或快插件设于机箱主体，管头与机箱主体相通，对应件设于反应罐，插槽与反应罐罐体相通；从而通过快插件和对应件之间的插拔配合，来实现反应罐与机箱主体之间的通路与断路。本实用新型能够实现反应罐和燃料电池机箱主体间的多个端口快速同步连接，且完全密封；同时连通制氢和用氢通道，简化构造，满足便携需求；且插拔快速，可即时更换反应罐，操作简单，实用性强。

Description

一种多孔同步密封快插结构

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，具体涉及一种多孔同步密封快插结构。

背景技术

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的发电装置，直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程，不受卡诺循环限制，因而能量转化效率高，且无噪音，无污染，正在成为理想的能源利用方式。燃料电池的理想燃料是氢，实现氢能的有效安全使用的途径之一就是实现实时制氢和用氢，但是现有的制氢供氢装置，有的功能单一，不具备即时自控性能，使用不便；有的结构复杂，不方便操作；另外就是产品的体积重量过大，这样就达不到日常便携应用的要求，不具备大规模推广的性能和价值。

申请号为201320565167.3的中国实用新型专利，公开了一种电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，该系统的功能仓设为整体回收更换式模块，回收后的功能仓经过收集氢氧化镁和重新填料可以循环使用；具有良好的自控性能，能够按照需氢量制氢，控制产氢速率；功能仓与外部电路之间采用接触式连接，其氢气出口采用快插式连接，拆装简便，但是该系统中制氢装置和燃料电池通过管道连接，运行相互独立，管路较多，不易便携，且系统出现问题时排查点多，耗时长。制氢装置与电池接口的密封性尤为重要，现有技术多采用连接阀或其他金属接头，该实用新型氢气出口采用快插式连接确实有其便利性，但只针对单一管路的情况。单孔快插只能接一路流体，如果同时接多路，需要增加接头数量，但是增加接着数量后，增加了装置构造复杂性，难以实现快速更换，也可能导致连接时发生错误，操作费时，可控性差。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种多孔同步密封快插结构，可实现一次性反应罐的快速更换，同时操作步骤简单快捷、密封性良好、降低成本、实用性强。

为达到上述目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种多孔同步密封快插结构，包括设有多个管头的快插件及其对应件，所述对应件上设有与所述多个管头一一对应配合连接的多个插槽；所述快插件设于反应罐，管头与反应罐罐体相通，对应件设于机箱主体，插槽与机箱主体相通；或快插件设于机箱主体，管头与机箱主体相通，对应件设于反应罐，插槽与反应罐罐体相通；从而通过快插件和对应件之间的插拔配合，来实现反应罐与机箱主体之间的通路与断路。针对化学制氢反应罐和燃料电池机箱主体之间的多个连接端口，现有技术通常通过多个管路连接，每条管路两端分别通过密封件与反应罐和燃料电池主机箱连接，要兼顾管路两端的密封性，出现问题排查困难，安装不便且难以实现机械化自动控制，而本实用新型只需一个多孔同步密封快插结构即能实现连接，通过驱动组件将快插件的管头与对应件的插槽紧密插合，同步快速连接多个端口，同时连通反应罐和燃料电池机箱主体内部的制氢和用氢通道，最大程度节省空间，简化构造，满足便携需求，且插拔快速，能够即时更换反应罐和解决密封性问题。

优选的，所述多孔同步密封快插结构还包括为所述插拔配合提供动力的驱动组件，驱动组件包括固定部、活动部和动力部；动力部提供正/反向的力，使固定部和活动部之间发生相对位移；所述快插件通过固定部/活动部设于反应罐，对应件通过活动部/固定部设于机箱主体；或所述快插件通过固定部/活动部设于机箱主体，对应件通过活动部/固定部设于反应罐。驱动组件中固定部和活动部之间通过动力部提供的正反向动力发生相对位移，继而实现快插件和对应件之间的插拔配合。

优选的，所述对应件和快插件中的其中一个与为其提供安装位置的反应罐/机箱主体之间设有导轨，使得所述快插件与所述对应件在进行插拔配合时始终沿固定的轨迹进行，确保插拔配合准确无误。

优选的，所述动力部为直线电机。动力部不仅要提供动力还需要把控方向使快插结构安装能按既定轨道实施，直线电机能满足要求。

优选的，所述直线电机设有限位开关。伸缩杆达到顶点会自动停止，确保电机不会空烧，并有过流、过压、过载、过放、短路、防震等保护。

优选的，所述管头外周壁上靠近端头之处，设置有用于安装密封圈的环槽。安装密封圈提高快插结构的密封性，防止氢气或者反应液的泄漏。

优选的，所述直线电机行程范围10-1200mm，推力范围100-1000N。具体参数根据直线电机的安装位置选择。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述多孔同步密封快插结构能够实现反应罐和燃料电池机箱主体间的多个端口同时连接，且完全密封。要实现多孔同步快插，人为操作十分困难，管头上密封圈的设置能够提高快插结构的密封性，但快插过程中密封圈和快插件内壁产生的摩擦力很大，而且很容易会受力不均匀产生倾斜，因此通过驱动组件来实现多孔快插自动化过程，驱动组件中固定部和活动部之间通过直线电机提供的正反向动力发生离合，继而实现快插件和对应件之间的插拔配合。对应件和快插件中的其中一个与为其提供安装位置的反应罐/机箱主体之间设有限位导轨，使得所述快插件与所述对应件在进行插拔配合时始终沿固定的轨迹进行，实现多孔完全同步，直线电机带限位开关，确保电机不会空烧，有效提高快插过程的准确性和安全性。

本实用新型所述多孔同步密封快插结构不仅起到连接反应罐和燃料电池机箱主体的作用，还有连接制氢和用氢管路的作用，具体包括催化剂输送管路和氢气输送管路。反应罐和燃料电池主机箱并不完全独立，制氢和用氢管路以部分形式存在于两者，而所述多孔同步密封快插结构将管路连接完整使得反应得以进行，制氢和用氢所需部件如蠕动泵、散热器均设置于机箱主体内，大大缩减装置体积，且更换反应罐尤为便利，多孔同步密封快插结构的插拔即可控制反应罐的替换。

附图说明

图1：本实用新型的结构示意图。

图2：本实用新型实施例5便携式燃料电池示意图。

图中：1-快插件，2-对应件，3-驱动组件，4-反应罐，5-机箱主体，6-催化剂输送管道，7、8-氢气输送管道，11-管头，21-插槽，31-固定部，32-活动部，33-动力部，41-反应区，42-储区，51蠕动泵-，52-散热器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

如图1所示，一种多孔同步密封快插结构，包括设有多个管头11的快插件1及其对应件2，所述对应件2上设有与所述多个管头11一一对应配合连接的多个插槽21；所述快插件1设于反应罐4，管头11与反应罐4罐体相通，对应件2设于机箱主体5，插槽21与机箱主体5相通；从而通过快插件1和对应件2之间的插拔配合，来实现反应罐4与机箱主体5之间的通路与断路。所述对应件2与机箱主体5之间设有导轨，使得所述快插件1与所述对应件2在进行插拔配合时始终沿固定的轨迹进行。所述管头11外周壁上靠近端头之处，设置有用于安装密封圈的环槽。

所述多孔同步密封快插结构还包括为所述插拔配合提供动力的驱动组件3，驱动组件3包括固定部31、活动部32和动力部33；动力部33提供正/反向的力，使固定部31和活动部32之间发生相对位移；所述快插件1通过固定部31设于反应罐4，对应件2通过活动部32设于机箱主体5。所述动力部33为设有限位开关的直线电机，行程范围10-1200mm，推力范围100-1000N。

实施例2

一种多孔同步密封快插结构，包括设有多个管头11的快插件1及其对应件2，所述对应件2上设有与所述多个管头11一一对应配合连接的多个插槽21；快插件1设于机箱主体5，管头11与机箱主体5相通，对应件2设于反应罐4，插槽21与反应罐4罐体相通；从而通过快插件1和对应件2之间的插拔配合，来实现反应罐4与机箱主体5之间的通路与断路。所述对应件2与反应罐4之间设有导轨，使得所述快插件1与所述对应件2在进行插拔配合时始终沿固定的轨迹进行。所述管头11外周壁上靠近端头之处，设置有用于安装密封圈的环槽。

所述多孔同步密封快插结构还包括为所述插拔配合提供动力的驱动组件3，驱动组件3包括固定部31、活动部32和动力部33；动力部33提供正/反向的力，使固定部31和活动部32之间发生相对位移；所述快插件1通过固定部31设于机箱主体5，对应件2通过活动部32设于反应罐4。所述动力部33为设有限位开关的直线电机，行程范围10-1200mm，推力范围100-1000N。

实施例3

基本构造同实施例1，主要区别在于所述快插件1通过活动部32设于反应罐4，对应件2通过固定部31设于机箱主体5。

实施例4

基本构造同实施例1，主要区别在于所述快插件1与机箱主体4之间设有导轨，使得所述快插件1与所述对应件2在进行插拔配合时始终沿固定的轨迹进行。

实施例5

使用本实用新型所述多孔同步密封快插结构的便携式燃料电池，如图2所示，制氢和用氢所需的蠕动泵51和散热器52设于反应罐4内，通过5孔同步密封快插结构将反应罐4和燃料电池机箱主体5连接，同时连通了催化剂输送管道6和氢气输送管道7、8，蠕动泵51设于催化剂输送管道6，散热器52设于氢气输送管道7。所述反应罐4内分隔为反应区41和储区42，所述反应区41装有硼氢化钠溶液，所述储区42装有催化剂溶液，反应时，启动蠕动泵51将储区42的催化剂溶液由催化剂输送管道6输送至反应区41，使得反应区41的硼氢化钠溶液在催化剂作用下反应产生氢气，氢气有经由氢气输送管道7且经过散热器52后进入储区42，最终由氢气输送管道8输送至反应罐4供燃料电池使用。

本具体实施方式仅仅是对本实用新型的解释，并不是对本实用新型的限制。本领域技术人员在阅读了本实用新型的说明书之后所做的任何改变，只要在权利要求书的范围内，都将受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种多孔同步密封快插结构，包括设有多个管头（11）的快插件（1）及其对应件（2），其特征在于：所述对应件（2）上设有与所述多个管头（11）一一对应配合连接的多个插槽（21）；所述快插件（1）设于反应罐（4），管头（11）与反应罐（4）罐体相通，对应件（2）设于机箱主体（5），插槽（21）与机箱主体（5）相通；或快插件（1）设于机箱主体（5），管头（11）与机箱主体（5）相通，对应件（2）设于反应罐（4），插槽（21）与反应罐（4）罐体相通；从而通过快插件（1）和对应件（2）之间的插拔配合，来实现反应罐（4）与机箱主体（5）之间的通路与断路。

2.根据权利要求1所述的一种多孔同步密封快插结构，其特征在于：所述多孔同步密封快插结构还包括为所述插拔配合提供动力的驱动组件（3），驱动组件（3）包括固定部（31）、活动部（32）和动力部（33）；动力部（33）提供正/反向的力，使固定部（31）和活动部（32）之间发生相对位移；所述快插件（1）通过固定部（31）/活动部（32）设于反应罐（4），对应件（2）通过活动部（32）/固定部（31）设于机箱主体（5）；或所述快插件（1）通过固定部（31）/活动部（32）设于机箱主体（5），对应件（2）通过活动部（32）/固定部（31）设于反应罐（4）。

3.根据权利要求2所述的一种多孔同步密封快插结构，其特征在于：所述对应件（2）和快插件（1）中的其中一个与为其提供安装位置的反应罐（4）/机箱主体（5）之间设有导轨，使得所述快插件（1）与所述对应件（2）在进行插拔配合时始终沿固定的轨迹进行。

4.根据权利要求2所述的一种多孔同步密封快插结构，其特征在于：所述动力部（33）为直线电机。

5.根据权利要求4所述的一种多孔同步密封快插结构，其特征在于：所述直线电机设有限位开关。

6.根据权利要求1所述的一种多孔同步密封快插结构，其特征在于：所述管头（11）外周壁上靠近端头之处，设置有用于安装密封圈的环槽。

7.根据权利要求4所述的多孔同步密封快插结构，其特征在于：所述直线电机行程范围10-1200mm，推力范围100-1000N。

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