CN211829039U - 一种燃料电池及其冷却系统与节温器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃料电池及其冷却系统与节温器，该节温器包括壳体以及温控阀芯，其中，壳体上设置有大循环进水口、小循环进水口以及至少两个出水口；温控阀芯设置于壳体的内腔中，温控阀芯能够随流体温度变化动作以将大循环进水口以及小循环进水口中的至少一个与各个出水口导通；通过上述结构，大循环进水口与小循环进水口可通过温控阀芯与其中一个出水口连通实现大小循环的水路控制，同时可通过其余的出水口进行水路分配，用于氢气加热或实现其他功能，从而实现水路分配多样化，实现不同功能，满足系统需求。

Description

一种燃料电池及其冷却系统与节温器

技术领域

本实用新型涉及燃料电池温度控制技术领域，特别涉及一种燃料电池及其冷却系统与节温器。

背景技术

燃料电池在发电过程中会产生大量的热，需要通过冷却系统将热量带走，保持电池内部的反应温度。

现有燃料电池的冷却系统普遍采用节温器实现大小循环的水路控制方式，即在冷却水温度未达到设定值时，开启小循环进入电堆，冷却水温度升高到设定温度时，开启大循环，通过散热器对冷却水散热后再进入电堆进行冷却，上述冷却系统仅能够实现对冷却水温度的控制，功能比较单一。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种节温器，以实现常规节温器大小循环功能的同时，实现水路多样化分配，从而根据系统需求实现不同功能。

本实用新型的第二个目的在于提供一种基于上述节温器的燃料电池冷却系统以及燃料电池。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种节温器，包括：

壳体，所述壳体上设置有大循环进水口、小循环进水口以及至少两个出水口；

温控阀芯，所述温控阀芯设置于所述壳体的内腔中，所述温控阀芯能够随流体温度变化动作以将所述大循环进水口以及所述小循环进水口中的至少一个与各个所述出水口导通。

优选地，其中一个所述出水口与所述小循环进水口同轴设置。

优选地，所述壳体包括进水壳体以及出水壳体，所述大循环进水口以及所述小循环进水口开设于所述进水壳体，各个所述出水口开设于所述出水壳体，所述进水壳体与所述出水壳体配合将所述温控阀芯夹持固定。

优选地，所述进水壳体包括外壳以及内壳，所述内壳上设置有与所述外壳上的所述大循环进水口连通的第一过水孔以及与所述外壳上的小循环进水口连通的第二过水孔，所述温控阀芯的活动部与所述内壳滑动配合，所述温控阀芯的活动部与所述内壳抵接时，所述大循环进水口能且仅能够通过所述第一过水孔以及所述温控阀芯上的大循环通道与各个所述出水口导通，所述小循环进水口被隔断，所述温控阀芯的活动部与所述温控阀芯的固定部抵接时，所述大循环进水口被隔断，所述小循环进水口能且仅能够通过所述第二过水孔以及所述温控阀芯上的小循环通道与各个所述出水口导通。

优选地，所述内壳与所述外壳中的一个上设置有导向限位筋，所述内壳与所述外壳中的另一个上设置有导向限位槽，所述导向限位筋与所述导向限位槽配合使所述外壳与所述内壳相对周向限位。

优选地，所述出水壳体与所述外壳固定连接将所述内壳压紧固定在所述外壳中，所述出水壳体与所述内壳配合夹持固定所述温控阀芯。

优选地，所述内壳包括支撑座以及安装衬套，所述支撑座与所述安装衬套同轴层叠设置，所述安装衬套上设置有所述第一过水孔，所述支撑座上设置有所述第二过水孔。

优选地，所述温控阀芯包括固定支架、热敏部件、推杆、弹性件以及活动套筒，所述热敏部件设置于所述固定支架，所述推杆一端设置于所述热敏部件并能够在所述热敏部件作用下伸出或缩回，所述推杆的另一端与所述活动套筒连接，所述弹性件设置于所述活动套筒与所述固定支架之间。

一种燃料电池冷却系统，包括如上任意一项所述的节温器。

一种燃料电池，包括如上所述的燃料电池冷却系统。

由以上技术方案可以看出，本实用新型中公开了一种节温器，该节温器包括壳体以及温控阀芯，其中，壳体上设置有大循环进水口、小循环进水口以及至少两个出水口；温控阀芯设置于壳体的内腔中，温控阀芯能够随流体温度变化动作以将大循环进水口以及小循环进水口中的至少一个与各个出水口导通；通过上述结构，大循环进水口与小循环进水口可通过温控阀芯与其中一个出水口连通实现大小循环的水路控制，同时可通过其余的出水口进行水路分配，用于氢气加热或实现其他功能，从而实现水路分配多样化，实现不同功能，满足系统需求。

本实用新型还提供了一种基于上述节温器的燃料电池冷却系统以及燃料电池，该燃料电池冷却系统以及燃料电池包括如上所述的节温器，由于该燃料电池冷却系统以及燃料电池采用了所述的节温器，因此燃料电池冷却系统以及燃料电池兼具上述节温器的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的节温器的轴测图；

图2为本实用新型实施例提供的节温器的外壳的轴测图；

图3为本实用新型实施例提供的节温器的支撑座的轴测图；

图4为本实用新型实施例提供的节温器的安装衬套的轴测图；

图5为本实用新型实施例提供的节温器的剖视图；

图6为本实用新型实施例提供的节温器的小循环示意图；

图7为本实用新型实施例提供的节温器的大循环示意图。

其中：

1为壳体；110为进水壳体；111为外壳；112为支撑座；113为安装衬套；120为出水壳体；2为大循环进水口；3为小循环进水口；4为出水口；5为安装支架；6为导向限位筋；7为第一限位槽；8为第二过水孔；9为密封垫；10为第二限位槽；11为第一过水孔；12为温控阀芯；1201为固定支架；1202为热敏部件；1203为推杆；1204为弹性件；1205为活动套筒；13为密封圈。

具体实施方式

本实用新型的核心之一是提供一种节温器，以实现常规节温器大小循环功能的同时，实现水路多样化分配，从而根据系统需求实现不同功能。

本实用新型的另一核心是提供一种基于上述节温器的燃料电池冷却系统以及燃料电池。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图5，图1为本实用新型实施例提供的节温器的轴测图，图2为本实用新型实施例提供的节温器的外壳的轴测图，图3为本实用新型实施例提供的节温器的支撑座的轴测图，图4为本实用新型实施例提供的节温器的安装衬套的轴测图，图5为本实用新型实施例提供的节温器的剖视图。

本实用新型实施例中公开了一种节温器，该节温器包括壳体1以及温控阀芯12。

其中，壳体1上设置有大循环进水口2、小循环进水口3以及至少两个出水口4；温控阀芯12设置于壳体1的内腔中，温控阀芯12能够随流体温度变化动作以将大循环进水口2以及小循环进水口3中的至少一个与各个出水口4导通，即温控阀芯12可以使大循环进水口2与各个出水口4导通，将小循环进水口3与各个出水口4截断，或者，温控阀芯12可以将大循环进水口2以及小循环进水口3同时与各个出水口4导通，或者温控阀芯12可以仅将小循环进水口3与各个出水口4导通，将大循环进水口2与各个出水口4截断。

可以看出，与现有技术相比，本实用新型实施例提供的节温器的大循环进水口2与小循环进水口3可通过温控阀芯12与其中一个出水口4连通实现大小循环的水路控制，如图6和图7所示，同时可通过其余的出水口4进行水路分配，用于氢气加热或实现其他功能，从而实现水路分配多样化，实现不同功能，满足系统需求。

传统的节温器的大循环进水口2以及小循环进水口3与出水口4之间呈垂直关系，导致水路方向也为垂直状，导致节温器的使用位置存在一定的局限性，为避免上述问题，在本实用新型实施例中，其中一个出水口4与小循环进水口3同轴设置，其余的出水口4与该出水口4之间的夹角可以是大于0°，小于180°之间的任意角度，大循环进水口2与小循环进水口3之间的夹角也可以是大于0°，小于180°之间的任意角度，在本实用新型实施例中，出水口4一共设置有两个，两个出水口4垂直设置，大循环进水口2与小循环进水口3垂直设置。

当然，在其他实施例中，其中一个出水口4与小循环进水口3之间也可以是轴向平行设置或者具有一微小夹角，在此不做限定。

为便于加工及装配，在本实用新型实施例中，壳体1采用分体式结构，包括进水壳体110以及出水壳体120，大循环进水口2以及小循环进水口3开设于进水壳体110，各个出水口4开设于出水壳体120，进水壳体110与出水壳体120配合将温控阀芯12夹持固定。

更进一步地，进水壳体110包括外壳111以及内壳，内壳上设置有与外壳111上的大循环进水口2连通的第一过水孔11以及与外壳111上的小循环进水口3连通的第二过水孔8，温控阀芯12的活动部与内壳滑动配合，温控阀芯12的活动部与内壳抵接时，大循环进水口2能且仅能够通过第一过水孔11以及温控阀芯12上的大循环通道与各个出水口4导通，小循环进水口3被隔断，温控阀芯12的活动部与温控阀芯12的固定部抵接时，大循环进水口2被隔断，小循环进水口3能且仅能够通过第二过水孔8以及温控阀芯12上的小循环通道与各个出水口4导通。

作为优选地，上述内壳与外壳111中的一个上设置有导向限位筋6，内壳与外壳111中的另一个上设置有导向限位槽，导向限位筋6与导向限位槽配合使外壳111与内壳相对周向限位。

进一步地，出水壳体120与外壳111固定连接将内壳压紧固定在外壳111中，出水壳体120与内壳配合夹持固定温控阀芯12，具体地，出水壳体120与内壳之间形成有适配温控阀芯12的固定部边缘的夹持槽，以实现对温控阀芯12的固定部的夹持固定。

进一步优化上述技术方案，在本实用新型实施例中，内壳也为分体式结构，包括支撑座112以及安装衬套113，支撑座112与安装衬套113同轴层叠设置，安装衬套113上设置有第一过水孔11，支撑座112上设置有第二过水孔8，如图3和图4所示，支撑座112上设置有第一限位槽7，安装衬套113上设置有第二限位槽10，第一限位槽7与第二限位槽10配合构成上述导向限位槽。

支撑座112的底部沿周向开设有若干第二过水孔8，支撑座112的内底部设置有用于与温控阀芯12活动部抵接配合的密封垫9，以在温控阀芯12的活动部伸出至极限位置时与温控阀芯12的活动部相互抵接封堵温控阀芯12活动部端部入口。

支撑座112与安装衬套113中的至少一个与温控阀芯12的活动部外壁之间设置有密封圈13，以实现与温控阀芯12的活动部的滑动密封配合，将大循环进水口2与小循环进水口3相互密封隔离。

作为优选地，温控阀芯12包括固定支架1201、热敏部件1202、推杆1203、弹性件1204以及活动套筒1205，热敏部件1202设置于固定支架1201，推杆1203一端设置于热敏部件1202并能够在热敏部件1202作用下伸出或缩回，推杆1203的另一端与活动套筒1205连接，弹性件1204设置于活动套筒1205与固定支架1201之间。

基于上述节温器，本实用新型实施例还提供了一种燃料电池冷却系统以及燃料电池，由于上述节温器具有上述技术效果，在采用该节温器的燃料电池冷却系统以及燃料电池的技术效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种节温器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体上设置有大循环进水口、小循环进水口以及至少两个出水口；

温控阀芯，所述温控阀芯设置于所述壳体的内腔中，所述温控阀芯能够随流体温度变化动作以将所述大循环进水口以及所述小循环进水口中的至少一个与各个所述出水口导通。

2.根据权利要求1所述的节温器，其特征在于，其中一个所述出水口与所述小循环进水口同轴设置。

3.根据权利要求1或2所述的节温器，其特征在于，所述壳体包括进水壳体以及出水壳体，所述大循环进水口以及所述小循环进水口开设于所述进水壳体，各个所述出水口开设于所述出水壳体，所述进水壳体与所述出水壳体配合将所述温控阀芯夹持固定。

4.根据权利要求3所述的节温器，其特征在于，所述进水壳体包括外壳以及内壳，所述内壳上设置有与所述外壳上的所述大循环进水口连通的第一过水孔以及与所述外壳上的小循环进水口连通的第二过水孔，所述温控阀芯的活动部与所述内壳滑动配合，所述温控阀芯的活动部与所述内壳抵接时，所述大循环进水口能且仅能够通过所述第一过水孔以及所述温控阀芯上的大循环通道与各个所述出水口导通，所述小循环进水口被隔断，所述温控阀芯的活动部与所述温控阀芯的固定部抵接时，所述大循环进水口被隔断，所述小循环进水口能且仅能够通过所述第二过水孔以及所述温控阀芯上的小循环通道与各个所述出水口导通。

5.根据权利要求4所述的节温器，其特征在于，所述内壳与所述外壳中的一个上设置有导向限位筋，所述内壳与所述外壳中的另一个上设置有导向限位槽，所述导向限位筋与所述导向限位槽配合使所述外壳与所述内壳相对周向限位。

6.根据权利要求4或5所述的节温器，其特征在于，所述出水壳体与所述外壳固定连接将所述内壳压紧固定在所述外壳中，所述出水壳体与所述内壳配合夹持固定所述温控阀芯。

7.根据权利要求4或5所述的节温器，其特征在于，所述内壳包括支撑座以及安装衬套，所述支撑座与所述安装衬套同轴层叠设置，所述安装衬套上设置有所述第一过水孔，所述支撑座上设置有所述第二过水孔。

8.根据权利要求1-2及4-5任意一项所述的节温器，其特征在于，所述温控阀芯包括固定支架、热敏部件、推杆、弹性件以及活动套筒，所述热敏部件设置于所述固定支架，所述推杆一端设置于所述热敏部件并能够在所述热敏部件作用下伸出或缩回，所述推杆的另一端与所述活动套筒连接，所述弹性件设置于所述活动套筒与所述固定支架之间。

9.一种燃料电池冷却系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的节温器。

10.一种燃料电池，其特征在于，包括如权利要求9所述的燃料电池冷却系统。

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