CN216351975U - 智能电子节温器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于燃料电池技术领域，涉及一种智能电子节温器结构，包括节温器中壳体，所述节温器中壳体的一侧设置节温器上盖罩，节温器中壳体的另一侧设置节温器阀体；所述节温器中壳体的上部腔体内安装直流电机，节温器中壳体还转动设置传动主轴，直流电机驱动传动主轴转动，传动主轴的顶端安装磁钢，磁钢与节温器上盖罩上安装的角度传感器相对应配合，传动主轴置于节温器中壳体下部壳体内的轴上依次套设弹簧座、压缩弹簧，传动主轴的下端固定阀体阀块，压缩弹簧的上端顶紧于弹簧座上。该结构能达到通过系统温度反馈，实时调节系统冷却液的流向与流量，精细控制冷却液温度，是的燃料电池始终在一个合理的温度范围内工作，提高其热效率。

Description

智能电子节温器结构

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，涉及一种智能电子节温器结构。

背景技术

智能电子节温器的主要作用是调节燃料电池系统的工作温度，当氢燃料电池反应堆工作温度较低时，为尽快达到系统所需温度，通过节温器来控制冷却液流向与流量，使冷却液不经过或少经过外部散热器及风扇，而经过加热装置从而达到系统快速升温的效果；当冷却液温度不断升高，超出系统所需求的合适温度时，节温器会慢慢改变冷却液流向及流量，使部分冷却液流过外部散热器进行散热，从而降低冷却液温度，当散热需求很大时，节温器控制所有冷却液全部通过外部散热器，此时冷却液的流向亦称为大循环。整个系统通过温度传感器反馈的系统温度作为闭环，实时监控并控制节温器阀来调节冷却液流向与流量，最终达到控制系统温度，使氢燃料电池在一个最合适的温度下进行工作，提高其热效率。

目前市场多为机械式节温器，当节温器周围的冷却液温度达到某一预设值后，节温器内部的石蜡膨胀，石蜡将节温器的阀门顶开，从而来改变冷却液的流向，实现冷却液大、小循环之间的切换。但此种结构只有开、关两种状态，不能做到实时精细调节冷却液流向与流量，无法满足现有燃料电池系统对温度的实际控制要求。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供一种智能电子节温器结构，该结构能达到通过系统温度反馈，实时调节系统冷却液的流向与流量，精细控制冷却液温度，使得燃料电池始终在一个合理的温度范围内工作，提高其热效率。

按照本实用新型的技术方案：一种智能电子节温器结构，其特征在于：包括节温器中壳体，所述节温器中壳体的一侧设置节温器上盖罩，节温器中壳体的另一侧设置节温器阀体；

所述节温器中壳体的上部腔体内安装直流电机，节温器中壳体还转动设置传动主轴，直流电机驱动传动主轴转动，传动主轴的顶端安装磁钢，磁钢与节温器上盖罩上安装的角度传感器相对应配合，传动主轴置于节温器中壳体下部壳体内的轴上依次套设弹簧座、压缩弹簧，传动主轴的下端固定阀体阀块，压缩弹簧的上端顶紧于弹簧座上，压缩弹簧的下端压紧于阀体阀块上；

所述阀体阀块通过压缩弹簧压紧于节温器阀体的阀体密封面上，阀体阀块上对称设有滑块镂空部，两个滑块镂空部的两侧部之间分别设置滑块挡板；所述节温器阀体上设有阀体进液孔、第一阀体出液孔、第二阀体出液孔，所述阀体进液孔、第一阀体出液孔、第二阀体出液孔沿圆周方向均布设置，阀体阀块在转动时，能控制第一阀体出液孔、第二阀体出液孔的开闭工况。

作为本实用新型的进一步改进，所述节温器上盖罩与节温器中壳体之间通过上盖罩密封圈密封连接，节温器中壳体通过阀体密封圈实现密封连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述直流电机通过涡轮蜗杆组件驱动传动主轴转动，所述涡轮蜗杆组件包括安装于直流电机输出轴上的传动齿轮及与传动齿轮啮合的蜗杆，蜗杆同时与传动主轴上的涡轮箱啮合。

作为本实用新型的进一步改进，所述传动主轴通过过盈配合与轴承配合，同时轴承转动设置于节温器中壳体上形成的轴承座上，轴承通过弹性挡圈限位，传动主轴与节温器中壳体之间通过轴密封圈实现转动密封。

作为本实用新型的进一步改进，所述传动主轴的下端径向设置的圆孔内设置滑块销，滑块销同时镶嵌于阀体阀块的滑块键槽中。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀体阀块外圈的滑块密封带压紧于阀体密封面上。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀体密封面对应阀体进液孔处设置阀体阀块定位销，阀体阀块定位销与阀体阀块定位配合。

本实用新型的技术效果在于：本实用新型中描述的智能电子节温器结构能通过系统温度反馈，实时调节系统冷却液的流向与流量，精细控制冷却液温度，使燃料电池始终在一个合理的温度范围内工作，提高其热效率，且本实用新型结构简单，成本低，工作可靠，响应快，控制精度高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的剖视图。

图3为阀体阀块的仰视图。

图4为节温器阀体的结构示意图。

图5为节温器阀体与阀体阀块配合的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

图1~5中，包括节温器上盖罩1、节温器中壳体2、节温器阀体3、磁钢4、涡轮蜗杆组件5、弹性挡圈6、轴承7、传动主轴8、轴密封圈9、阀体阀块10、阀体密封圈11、滑块销12、压缩弹簧13、弹簧座14、上盖罩密封圈15、直流电机16、滑块密封带17、滑块镂空部18、滑块挡板19、滑块键槽20、阀体密封面21、阀体阀块定位销22、阀体进液孔23、第一阀体出液孔24、第二阀体出液孔25等。

如图1~5所示，本实用新型是一种智能电子节温器结构，包括节温器中壳体2，所述节温器中壳体2的一侧设置节温器上盖罩1，节温器中壳体2的另一侧设置节温器阀体3。在实践中，节温器上盖罩1与节温器中壳体2通过六个M4螺栓连接，节温器上盖罩1与节温器中壳体2之间通过上盖罩密封圈15密封连接。节温器中壳体2与节温器阀体3通过六个M5螺栓连接，并通过阀体密封圈11进行密封防漏。

节温器中壳体2的上部腔体内安装直流电机16，直流电机16作为整个节温器的动力源，节温器中壳体2还转动设置传动主轴8，直流电机16驱动传动主轴8转动，传动主轴8的顶端安装磁钢4，磁钢4与节温器上盖罩1上安装的角度传感器相对应配合，角度传感器通过感应磁钢4所产生的磁场来识别并转化成传动主轴8的相对旋转角度，实时监控并反馈连接在传动主轴8上的阀体阀块10的实际运动位置情况，传动主轴8置于节温器中壳体2下部壳体内的轴上依次套设弹簧座14、压缩弹簧13，传动主轴8的下端固定阀体阀块10，压缩弹簧13的上端顶紧于弹簧座14上，压缩弹簧13的下端压紧于阀体阀块10上。

阀体阀块10通过压缩弹簧13压紧于节温器阀体3的阀体密封面21上，阀体阀块10上对称设有滑块镂空部18，两个滑块镂空部18的两侧部之间分别设置滑块挡板19；所述节温器阀体3上设有阀体进液孔23、第一阀体出液孔24、第二阀体出液孔25，所述阀体进液孔23、第一阀体出液孔24、第二阀体出液孔25沿圆周方向均布设置，阀体阀块10在转动时，能控制第一阀体出液孔24、第二阀体出液孔25的开闭工况。

直流电机16通过涡轮蜗杆组件5驱动传动主轴8转动，所述涡轮蜗杆组件5包括安装于直流电机16输出轴上的传动齿轮及与传动齿轮啮合的蜗杆，蜗杆同时与传动主轴8上的涡轮箱啮合。

传动主轴8通过过盈配合与轴承7配合，同时轴承7转动设置于节温器中壳体2上形成的轴承座上，轴承7通过弹性挡圈6限位，传动主轴8与节温器中壳体2之间通过轴密封圈9实现转动密封。

进一步地，传动主轴8与阀体阀块10相互连动的实现方式如下：传动主轴8的下端径向设置的圆孔内设置滑块销12，滑块销12同时镶嵌于阀体阀块10的滑块键槽20中。

如图2、3所示，阀体阀块10外圈的滑块密封带17压紧于阀体密封面21上。阀体阀块10的滑块密封带17的高度比滑块挡板19的高度要大，以便于能够可靠压紧于阀体密封面21上。

阀体密封面21对应阀体进液孔23处设置阀体阀块定位销22，阀体阀块定位销22与阀体阀块10定位配合。

如图1~5所示，工作时，控制直流电机16转动，通过电机头部的传动齿轮带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮，蜗轮通过传动主轴8上的平键带动传动主轴8转动，最终通过滑块销12带动阀体滑块10转动，通过改变阀体滑块10与节温器阀体3相对位置来实现对电子节温器腔体内冷却液的控制。

如图5中的第一幅图所示，阀体滑块10初始位置，与阀体滑块定位销22相紧靠（定义为零点），使第一阀体出液孔24保持全开，保证冷却液从阀体进液孔23全部流向第一阀体出液孔24，随着阀体滑块10的顺正针转动，第一阀体出液孔24慢慢变小，第二阀体出液孔25打开并慢慢变大（如图5的第二幅图所示），最终第一阀体出液孔24全部关闭，第二阀体出液孔25全部打开（如图5的第三幅图所示），此为一个工作周期，在此过程中阀体进液孔保持常开，第一阀体出液孔24从全开到全闭、第二阀体出液孔25从全闭到全开。图5中的三幅图，对应角度分别为0°-40°-80°。角度由装在传动主轴8顶端的磁钢4传递给上方的角度传感器，做到实时监控并反馈阀体滑块10的实际位置，阀体滑块10可以在0°-80°范围内根据实际工况要求，控制电机正反转，使阀门停留在任一需求角度下，控制精度在±0.3°。

Claims (7)

1.一种智能电子节温器结构，其特征在于：包括节温器中壳体（2），所述节温器中壳体（2）的一侧设置节温器上盖罩（1），节温器中壳体（2）的另一侧设置节温器阀体（3）；

所述节温器中壳体（2）的上部腔体内安装直流电机（16），节温器中壳体（2）还转动设置传动主轴（8），直流电机（16）驱动传动主轴（8）转动，传动主轴（8）的顶端安装磁钢（4），磁钢（4）与节温器上盖罩（1）上安装的角度传感器相对应配合，传动主轴（8）置于节温器中壳体（2）下部壳体内的轴上依次套设弹簧座（14）、压缩弹簧（13），传动主轴（8）的下端固定阀体阀块（10），压缩弹簧（13）的上端顶紧于弹簧座（14）上，压缩弹簧（13）的下端压紧于阀体阀块（10）上；

所述阀体阀块（10）通过压缩弹簧（13）压紧于节温器阀体（3）的阀体密封面（21）上，阀体阀块（10）上对称设有滑块镂空部（18），两个滑块镂空部（18）的两侧部之间分别设置滑块挡板（19）；所述节温器阀体（3）上设有阀体进液孔（23）、第一阀体出液孔（24）、第二阀体出液孔（25），所述阀体进液孔（23）、第一阀体出液孔（24）、第二阀体出液孔（25）沿圆周方向均布设置，阀体阀块（10）在转动时，能控制第一阀体出液孔（24）、第二阀体出液孔（25）的开闭工况。

2.如权利要求1所述的智能电子节温器结构，其特征在于：所述节温器上盖罩（1）与节温器中壳体（2）之间通过上盖罩密封圈（15）密封连接，节温器中壳体（2）通过阀体密封圈（11）实现密封连接。

3.如权利要求1所述的智能电子节温器结构，其特征在于：所述直流电机（16）通过涡轮蜗杆组件（5）驱动传动主轴（8）转动，所述涡轮蜗杆组件（5）包括安装于直流电机（16）输出轴上的传动齿轮及与传动齿轮啮合的蜗杆，蜗杆同时与传动主轴（8）上的涡轮箱啮合。

4.如权利要求1所述的智能电子节温器结构，其特征在于：所述传动主轴（8）通过过盈配合与轴承（7）配合，同时轴承（7）转动设置于节温器中壳体（2）上形成的轴承座上，轴承（7）通过弹性挡圈（6）限位，传动主轴（8）与节温器中壳体（2）之间通过轴密封圈（9）实现转动密封。

5.如权利要求1所述的智能电子节温器结构，其特征在于：所述传动主轴（8）的下端径向设置的圆孔内设置滑块销（12），滑块销（12）同时镶嵌于阀体阀块（10）的滑块键槽（20）中。

6.如权利要求1所述的智能电子节温器结构，其特征在于：所述阀体阀块（10）外圈的滑块密封带（17）压紧于阀体密封面（21）上。

7.如权利要求1所述的智能电子节温器结构，其特征在于：所述阀体密封面（21）对应阀体进液孔（23）处设置阀体阀块定位销（22），阀体阀块定位销（22）与阀体阀块（10）定位配合。

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