CN217606859U - 燃料电池系统和冷凝水储存装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供燃料电池系统和冷凝水储存装置。一种冷凝水储存装置包括:储存容器,其限定储存空间以储存冷凝水,并且具有排放孔,所述冷凝水穿过该排放孔排放到外部;阀单元,其配置成选择性地打开和关闭所述排放孔;连接缆线,其连接到所述阀单元;以及卷绕单元,其与所述连接缆线连接以选择性地卷绕所述连接缆线并操纵所述阀单元的操作,从而选择性地排放从燃料电池产生的冷凝水。
Description
技术领域
本公开涉及一种燃料电池系统和冷凝水储存装置,更具体而言,涉及能够选择性地调整是否排放冷凝水的燃料电池系统和冷凝水储存装置。
背景技术
燃料电池车辆(例如,氢燃料电池车辆)配置成借助燃料(氢)和空气(氧)之间的化学反应自主发电,并通过操作马达行驶。
一般而言,燃料电池车辆可以包括:燃料电池堆,其配置成借助氢和氧之间的氧化-还原反应来发电;燃料供应装置,其配置成向燃料电池堆供应燃料(氢);空气供应装置,其配置成向燃料电池堆供应空气(氧),空气是电化学反应所需的氧化剂;以及热管理系统(TMS),其配置成将从燃料电池堆和车辆的动力电子部件产生的热排放到系统外部,并控制燃料电池堆和动力电子部件的温度。
此外,在燃料电池堆操作过程中产生的排放水(冷凝水)和废气(例如,未反应的氢)可以经由排气管排放到外部。
同时,人们已经做出各种尝试将燃料电池系统应用于施工机械(如叉车)以及乘用车辆(或商用车辆)。
乘用车辆的主要目的是在道路上行驶,而乘用车辆行驶(燃料电池堆操作)时产生的冷凝水可能会排放到道路上。即使冷凝水排放到道路上,发生事故的风险也不会明显增加。因此,乘用车辆可以自由地将冷凝水排放到道路上,而不对冷凝水的排放进行约束。
相反,在室内工作场所(如工厂或仓库的内部)中使用施工机械的情况下,在施工机械操作(燃料电池堆操作)时产生并排放到工作场所地板上的冷凝水可能会污染地板。此外,排放到地板上的冷凝水可能会增加各种类型事故的风险(例如,滑倒事故、触电事故等)。因此,在施工机械操作时产生的冷凝水需要仅排放到预定的特定位置。
然而,在现有技术中,存在的问题在于,在施工机械操作时从燃料电池堆产生的冷凝水直接排放到工作场所的地板上,这将污染地板并增加事故的风险。
因此,近来,人们进行了各种类型的研究,以选择性地调整是否排放燃料电池堆操作时产生的冷凝水,但研究结果仍然不足。因此,有必要开发一种技术,以选择性地调整是否排放燃料电池堆操作时产生的冷凝水。
实用新型内容
提供本实用新型内容是为了以简化的形式介绍一些概念,这些概念将在以下详细描述中进一步描述。本实用新型内容并不打算认定所要求保护主题的关键特征或基本特征,也不打算辅助确定所要求保护的主题的范围。
本公开致力于提供一种燃料电池系统和冷凝水储存装置,其能够选择性地调整是否排放冷凝水。
特别地,本公开致力于将从燃料电池堆产生的冷凝水选择性排放到预定的特定位置。
本公开还致力于减少因排放冷凝水而引起的污染和事故的风险。
本公开还致力于提高安全性和可靠性,并构建舒适的工作环境。
本实施方式要实现的目标不限于上述目的,而是还包括可以根据以下描述的解决方案或实施方式理解的目的或效果。
本公开的第一示例性实施方式提供了一种冷凝水储存装置,该冷凝水储存装置包括:储存容器,其限定配置成储存冷凝水的储存空间,并且具有排放孔,冷凝水穿过该排放孔排放到外部;阀单元,其配置成选择性地打开和关闭排放孔;连接缆线,其连接到所述阀单元;以及卷绕单元,其与连接缆线连接,并配置成选择性地卷绕连接缆线并操纵阀单元的操作。
这是为了选择性地将从对象(例如,燃料电池堆)产生的冷凝水排放到预定的特定位置。
即,在室内工作场所(如工厂或仓库的内部)中使用施工机械的情况下,在施工机械操作(燃料电池堆操作)时产生并排放到工作场所地板上的冷凝水可能会污染地板。此外,排放到地板上的冷凝水可能会增加各种类型事故的风险(例如,滑倒事故、触电事故等)。因此,在施工机械操作时产生的冷凝水需要仅排放到预定的特定位置。
然而,在现有技术中,存在的问题在于,在施工机械操作时从燃料电池堆产生的冷凝水直接排放到工作场所的地板上,这将污染地板并增加事故的风险。
相反,根据本公开的第一实施方式,从燃料电池堆产生的冷凝水可以暂时储存在储存容器中,然后只排放到预定的特定位置,而不直接排放到工作场所的地板上。因此,能够获得抑制由冷凝水引起的污染并减少事故风险(例如,滑倒事故、触电事故等)的有利效果。
根据本公开的第一示例性实施方式的另一个实施例,储存容器可以包括具有储存空间的容器主体以及配置成覆盖储存空间的容器盖。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置可以包括:锁定槽,其设置在容器主体中;锁定突起,其设置在容器盖上并配置成锁定到锁定槽;以及切缝,其设置在容器盖中并与锁定突起相邻。
由于容器盖和容器主体借助如上所述的锁定槽和锁定突起相互锁定,因此能够获得稳定地维持容器盖与容器主体联接的状态的有利效果。此外,锁定突起的外围可以设置有切缝,这使得能够改善锁定突起相对于容器盖的动态特性,并使锁定突起容易与锁定槽联接和分离。
阀单元可以具有能够选择性地打开或关闭排放孔的各种结构。
例如,阀单元可以包括:阀构件,其配置成可从阀构件关闭排放孔的第一位置移动到阀构件打开排放孔的第二位置;以及弹性构件,其配置成提供弹性力以使阀构件能够移动到第一位置。
根据本公开的第一示例性实施方式,阀构件可以包括:本体部分,其连接到储存容器并且配置成可从第一位置旋转到第二位置;打开/关闭部分,其从本体部分的一端延伸并且配置成打开和关闭排放孔;以及连接部分,其从本体部分的另一端延伸并且连接到连接缆线。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置可以包括:铰链模块,其配置成连接本体部分和储存容器,以便本体部分可旋转。
例如,铰链模块可以包括:铰链轴,其固定到储存容器并配置成支撑本体部分以便本体部分可旋转;衬套,其插设在本体部分与铰链轴之间;以及紧固构件,其紧固到铰链轴并配置成将本体部分锁定到铰链轴。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置可以包括:引导槽缝,其设置在阀构件中;以及引导突起,其布置在储存容器上、容纳在引导槽缝中并且配置成可沿引导槽缝移动。
由于引导突起如上所述沿引导槽缝移动,因此能够获得有利的效果,即当阀构件相对于储存容器旋转时,最大限度地减少阀构件的振动和摇动,并抑制阀构件偏离预定的移动路线。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置可以包括:第一联接部分,其布置在本体部分上并与弹性构件联接;以及第二联接部分,其布置在连接部分上并与连接缆线联接。
由于弹性构件和连接缆线分别联接到如上所述的分别从本体部分和连接部分的侧向表面突出的第一联接部分和第二联接部分,因此能够获得最小化弹性构件与连接缆线之间的旋转干扰并确保阀构件的顺畅旋转的有利效果。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置可以包括插设在打开/关闭部分与排放孔之间的阀密封构件。
由于打开/关闭部分与排放孔之间的间隙被如上所述的阀密封构件所密封,因此能够获得将冷凝水经由打开/关闭部分与排放孔之间的间隙的泄漏降到最低程度的有利效果。
特别地,冷凝水储存装置可以包括配置成将连接缆线支撑在储存容器上的支撑部件。
由于如上所述设置有支撑部件,因此能够获得抑制连接缆线的扭结(缠绕)和分离以及稳定地维持连接缆线的布置状态的有利效果。
例如,支撑部件可以包括:第一支撑突起,其布置在储存容器上并配置成支撑连接缆线;以及第二支撑突起,其布置在储存容器上、与第一支撑突起间隔开、并配置成支撑连接缆线。
卷绕单元可以具有能够选择性地卷绕连接缆线的各种结构。
例如,卷绕单元可以包括:壳体,其安装在储存容器上,并且具有供连接缆线进入或离开壳体的开口部分;缆线鼓,其可旋转地布置在壳体中并且配置成卷绕连接缆线;驱动部件,其布置在壳体中并且配置成提供用于旋转缆线鼓的驱动力;以及动力传输部件,其配置成将驱动部件的驱动力传输到缆线鼓。当连接缆线通过缆线鼓的旋转卷绕缆线鼓时,连接缆线可以被拉动,并且阀构件可以移动到第二位置。
缆线鼓可以具有能够卷绕连接缆线的各种结构。
例如,缆线鼓可以包括:鼓本体,其可旋转地布置在壳体中并且配置成卷绕连接缆线;以及凸缘部分,其布置在鼓本体的一端并且具有比鼓本体更大的横截面积。
由于凸缘部分如上所述布置在鼓本体的端部,因此能够获得抑制连接缆线异常地卷绕鼓本体以及抑制卷绕鼓本体的连接缆线与鼓本体分离的有利效果。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置可以包括轴承构件,该轴承构件布置在壳体中并配置成支撑缆线鼓以使缆线鼓可旋转。
由于缆线鼓如上所述由轴承部件可旋转地支撑,因此能够获得确保缆线鼓相对于壳体顺畅旋转,并且将由于缆线鼓旋转时发生的摩擦阻力造成的旋转力损失降至最低的有利效果。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置可以包括:设置在容器主体中的溢流孔,并且当冷凝水的水位超过参考水位时,冷凝水可以穿过溢流孔排放到外部。
如上所述,容器主体中可以设置有溢流孔,并且当过量的冷凝水流入储存容器中时,冷凝水可以穿过溢流孔排放到外部。因此,能够获得抑制由于过量的冷凝水流入储存容器中而损坏储存容器的有利效果,从而提高安全性和可靠性。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置可以包括液位传感器,该液位传感器布置在储存容器中并且配置成测量冷凝水的水位。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置可以包括警报产生单元,该警报产生单元配置成在液位传感器的检测结果表明冷凝水的水位超过参考水位时产生警报信号。
如上所述,当冷凝水的水位超过预设的参考水位时,可以产生警报信号,并且冷凝水可以被及时排放。因此,能够获得抑制由于过量的冷凝水流入储存容器中而损坏储存容器的有利效果,并且最大限度地减少在燃料电池堆操作时产生的冷凝水排放到工作场所的地板上的情形。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置可以包括配置成检测储存容器相对于地面的梯度的梯度传感器,并且当梯度传感器的检测结果表明储存容器的梯度偏离参考梯度时,警报产生单元可以产生警报信号。
如上所述,当储存容器的梯度偏离参考梯度(梯度大于参考梯度)时,可以产生警报信号。因此,操作者可以在冷凝水溢流之前迅速逃离倾斜表面。因此,能够获得有利的效果,即最大限度地减少在燃料电池堆操作时产生的冷凝水排放到工作场所的地板上的情形。
本公开的另一个示例性实施方式提供一种燃料电池系统,该燃料电池系统包括:燃料电池堆;储存容器,其具有配置成储存从燃料电池堆产生的冷凝水的储存空间,并且具有供冷凝水排放到外部的排放孔;阀单元,其配置成选择性地打开或关闭排放孔;连接缆线,其连接到阀单元;以及卷绕单元,其连接到连接缆线并配置成选择性地卷绕连接缆线并操纵阀单元的操作。
根据以下详细描述和附图,其他特征和方面将显而易见。
附图说明
图1是用于解释根据本公开的第一实施方式的燃料电池系统的图。
图2是用于解释根据本公开的第一实施方式的燃料电池系统的冷凝水储存装置的图。
图3是用于解释根据本公开的第一实施方式的燃料电池系统的储存容器的图。
图4是用于解释根据本公开的第一实施方式的燃料电池系统的阀单元的图。
图5至图7是用于解释根据本公开的第一实施方式的燃料电池系统的铰链模块的图。
图8和图9是用于解释根据本公开的第一实施方式的燃料电池系统的卷绕单元的图。
图10是用于解释根据本公开的第一实施方式的燃料电池系统的排放孔的打开状态的图。
图11是用于解释根据本公开的第一实施方式的燃料电池系统的排放孔的关闭状态的图。
图12是用于解释根据本公开的第一实施方式的燃料电池系统的梯度传感器的图。
图13是用于解释根据本公开的第二实施方式的燃料电池系统的图。
图14是用于解释根据本公开的第二实施方式的燃料电池系统的冷凝水储存装置的图。
图15是用于解释根据本公开的第二实施方式的燃料电池系统的储存容器的图。
图16是用于解释根据本公开的第二实施方式的燃料电池系统的阀单元的图。
图17至图19是用于解释根据本公开的第二实施方式的燃料电池系统的铰链模块的图。
图20至图22是用于解释根据本公开的第二实施方式的燃料电池系统的操作单元的图。
图23是用于解释根据本公开的第二实施方式的燃料电池系统的排放孔的打开状态的图。
图24是用于解释根据本公开的第二实施方式的燃料电池系统的排放孔的关闭状态的图。
具体实施方式
下文中,将参照附图详细描述本公开的示例性实施方式。
然而,本公开的技术精神不限于本文中描述的一些实施方式,而是可以以各种不同的形式实施。实施方式中的一个或多个组成要素可以选择性地组合和替换,以便在本公开的技术精神的范围内使用。
此外,除非另有具体和明确的限定和说明,否则本公开的实施方式中使用的术语(包括技术和科学术语)可以解释为本公开相关技术领域的普通技术人员可能通常理解的含义。诸如字典中限定的术语之类的常用术语的含义可在考虑相关技术的上下文含义的情况下进行解释。
此外,本公开的实施方式中使用的术语是为了解释实施方式,而不是为了限制本公开。
在本说明书中,除非特别说明,否则单数形式也可以包括复数形式。“A、B和C中的至少一者(或一个或多个)”的表述可以包括通过组合A、B和C可形成的所有组合中的一个或多个。
此外,诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)之类的术语可以用于描述本公开的实施方式的构成要素。
这些术语仅用于将一个构成要素与另一个构成要素区分开,并且构成要素的性质、序列或顺序不受这些术语的限制。
此外,当一个构成要素被描述为与另一个构成要素“连接”、“联接”或“附接”时,所述一个构成要素可以直接与所述另一个构成要素连接、联接或附接,或者借助插设在其间的再一个构成要素连接、联接或附接。
此外,“一个构成要素提供或布置在另一个构成要素的上方(上)或下方(下)”的表述不仅包括两个构成要素相互直接接触的情况,还包括两个构成要素之间提供或布置一个或多个其他构成要素的情况。“上方(上)或下方(下)”的表述可以指基于一个构成要素的向下方向以及向上方向。
参照图1至图12,根据本公开的第一实施方式的冷凝水储存装置100包括:储存容器200,其具有用于储存冷凝水的储存空间和用于将冷凝水排放到外部的排放孔211;阀单元300,其配置成选择性地打开或关闭排放孔211;连接缆线400,其连接到阀单元300;以及卷绕单元500,其连接到连接缆线400并配置成选择性地卷绕连接缆线400并操纵阀单元300的操作。
作为参照,根据本公开的第一实施方式的冷凝水储存装置100可以用于储存从对象产生的冷凝水。本公开不受应用冷凝水储存装置100的对象的类型和结构约束或限制。
特别地,根据本公开的第一实施方式的冷凝水储存装置100可以用于临时储存从应用于诸如叉车之类的施工机械的燃料电池系统10产生的冷凝水。
根据本公开的第一实施方式的另一个实施例,冷凝水储存装置100可以应用于移动车辆,例如可以应用燃料电池系统10的各种车辆(例如乘用车辆或商用车辆)、船舶和飞行器。
根据本公开的第一示例性实施方式,燃料电池系统10可以包括:燃料电池堆20;储存容器200,其具有用于储存从燃料电池堆20产生的冷凝水的储存空间210a以及用于将冷凝水排放到外部的排放孔211;阀单元300,其配置成选择性地打开或关闭排放孔211;连接缆线400,其连接到阀单元300;以及卷绕单元500,其连接到连接缆线400并配置成选择性地缠绕连接缆线400并操纵阀单元300的操作。
燃料电池堆20是指借助燃料(例如氢)的化学反应产生电能的发电装置,并且可以通过将几十个或几百个燃料电池(单元电池)串联堆叠而配置成燃料电池堆。
燃料电池可以具有能够借助燃料(例如氢)和氧化剂(例如空气)之间的氧化-还原反应产生电力的各种结构。
例如,燃料电池可以包括:膜电极组件(MEA)(未示出),其具有催化剂电极层,该催化剂电极层中发生电化学反应,并且催化剂电极层附接到电解质膜的相对的两侧,氢离子移动穿过该电解质膜;气体扩散层(GDL)(未示出),其配置成均匀分布反应气体并转移产生的电能;垫圈(未示出)和紧固构件(未示出),其配置成维持反应气体和冷却剂的防漏密封性,并维持适当的紧固压力;以及隔板(双极板)(未示出),其配置成移动反应气体和冷却剂。
更具体而言,在燃料电池中,作为燃料的氢和作为氧化剂的空气(氧)分别穿过隔板中的流动路径供应到膜电极组件的阳极和阴极,使得氢供应到阳极,并且空气供应到阴极。
供应到阳极的氢被设置在电解质膜的相对两侧的电极层中的催化剂分解成氢离子(质子)和电子。只有氢离子经由电解质膜(其为阳离子交换膜)选择性地传输到阴极,同时电子经由作为导体的气体扩散层和隔板传输到阴极。
在阴极,经由电解质膜供应的氢离子和经由隔板传输的电子与由空气供应装置供应到阴极的空气中的氧相遇,从而构建产生水的反应。作为氢离子移动的结果,电子流经外部导线,并且由于电子的流动而产生电流。
根据本公开的第一示例性实施方式,燃料电池系统10可以包括加湿器30,该加湿器配置成通过使用从燃料电池堆20排放的潮湿空气来加湿流入的气体(干燥空气)。
加湿器30可以具有能够通过使用从燃料电池堆20排放的潮湿空气来加湿流入气体的各种结构。本公开不受加湿器30的类型和结构约束或限制。
例如,加湿器30可以包括:流入气体供应端口31,经由该流入气体供应端口引入(供应)流入气体;流入气体排放端口32,经由该流入气体排放端口排放已经穿过加湿器30的内部的(加湿的)流入气体;潮湿空气供应端口33,经由该潮湿空气供应端口供应从燃料电池堆20排放的潮湿空气;以及潮湿空气排放端口34,经由该潮湿空气排放端口将已经加湿流入气体的潮湿空气排放到外部。
经由流入气体供应端口31供应的流入气体在穿过布置在加湿器30中的加湿膜(例如,中空纤维膜)(未示出)时会被潮湿空气加湿。然后,加湿的流入气体可以经由流入气体排放端口32供应到燃料电池堆20。
另外,从燃料电池堆20排放的潮湿空气(或产生的水)可以供应到潮湿空气供应端口33,对加湿器30中的流入气体进行加湿,然后经由潮湿空气排放端口34排放到加湿器30的外部。
根据本公开的第一示例性实施方式,储存容器200可以用于储存经由潮湿空气排放端口34排放到加湿器30外部的冷凝水。
特别地,在连接加湿器30和储存容器200的连接线(未示出)上可以布置有消音器40。消音器40可以用于降低沿连接线排放的废气的排放噪音。
在以上说明并描述的本公开的第一实施方式中,已经描述了从燃料电池堆20产生的冷凝水经由加湿器30和消音器40供应到储存容器200的实施例。然而,根据本公开的第一实施方式的另一实施例,从燃料电池堆产生的冷凝水可以直接供应到储存容器。
参照图1至图3,储存容器200具有:用于储存冷凝水(例如,从燃料电池堆产生的冷凝水)的储存空间210a;以及用于将冷凝水排放到外部的排放孔211。
储存容器200可以具有各种具有储存空间210a和排放孔211的结构。本公开不受储存容器200的形状和结构约束或限制。
例如,储存容器200可以包括:具有储存空间210a的容器主体210;以及配置成覆盖储存空间210a的容器盖220。
容器主体210的形状和结构可以根据所需的条件和设计规格进行不同改变。本公开不受容器主体210的形状和结构约束或限制。例如,容器主体210可以以具有在其上侧开放的储存空间210a的四角形箱的形式提供。
例如,排放孔211(例如,圆形排放孔)可以设置在容器主体210的侧壁部分中,并且储存在储存空间210a中的冷凝水可以借助排放孔211排放到储存容器200的外部。
容器盖220布置在容器主体210的上侧,并用于覆盖储存空间210a。容器盖220可以具有入口端口221,并且配置成连接加湿器30(潮湿空气排放端口)和储存容器200的连接线的一端可以连接到入口端口221。
根据本公开的第一实施方式的另一个实施例,排放孔可以设置在容器主体的底部中。此外,根据本公开的第一实施方式的再一个实施例,容器盖中可以设置有两个或更多个入口端口。另选地,入口端口可以设置在容器主体中而不是设置在容器盖中。
参照图2和图3,根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置100可以包括:锁定槽216,其设置在容器主体210中;锁定突起222,其设置在容器盖220上并配置成锁定到锁定槽216;以及切缝224,其设置在容器盖220中并与锁定突起222相邻布置。
锁定突起222可以具有能够锁定到锁定槽216的各种结构。本公开不受锁定突起222的结构约束或限制。
例如,当容器盖220联接到容器主体210的上部时,锁定突起222可以容纳在锁定槽216中并锁定到锁定槽216的内壁表面。
由于如上所述,容器盖220和容器主体210借助锁定槽216和锁定突起222相互锁定,因此能够获得稳定地维持容器盖220与容器主体210联接的状态的有利效果。
此外,容器盖220中可以设置有一个或多个切缝224,并且切缝224与锁定突起222相邻布置。
切缝224可以通过局部移除(切割)容器盖220的一部分而制成。本公开不受切缝224的形状和结构约束或限制。
例如,切缝224可以在上下方向上设置,并且基于锁定突起222布置在锁定突起222的相对的左右两侧。
根据本公开的第一实施方式的另一个实施例,切缝可以设置在基于锁定突起的向左/向右方向上或其他方向上。另选地,切缝可以具有诸如“S”形或“C”形之类的弯曲形状。
如上所述,切缝224可以设置在锁定突起222的外围,这使得能够改善锁定突起222相对于容器盖220的动态特性(允许锁定突起222自由移动的特性),并且使得锁定突起222容易与锁定槽216联接和分离。
参照图4、图10和图11,阀单元300用于选择性地打开或关闭排放孔211。
阀单元300可以具有能够选择性地打开或关闭排放孔211的各种结构。本公开不受阀单元300的结构约束或限制。
例如,阀单元300可以包括:阀构件310,其配置成可从阀构件310关闭排放孔211的第一位置移动到阀构件310打开排放孔211的第二位置;以及弹性构件320,其配置成提供弹性力以使阀构件310移动到第一位置。
下文中,将描述阀单元300布置在储存容器200的外部(在其外表面上)的实施例。
在这种情况下,阀构件310定位在第一位置的配置是指阀构件310定位成关闭排放孔211,而阀构件310定位在第二位置的配置是指阀构件310定位成打开排放孔211。
阀构件310可以根据所需条件和设计规格配置成以各种方式从第一位置移动到第二位置。
例如,阀构件310可以配置成从第一位置旋转到第二位置(或从第二位置旋转到第一位置)。
根据本公开的第一示例性实施方式,阀构件310可以包括:本体部分312,其与储存容器200连接并配置成可从第一位置旋转到第二位置;打开/关闭部分314,其从本体部分312的一端一体延伸并配置成打开或关闭排放孔211;以及连接部分316,其从本体部分的另一端一体延伸并连接到连接缆线400。
更具体而言,打开/关闭部分314可以与本体部分312整体连接,并且在本体部分312旋转时与本体部分312一起旋转而打开或关闭排放孔211。
本体部分312可以配置成根据所需条件和设计规格以各种方式相对于储存容器200旋转。本公开不受用于使本体部分312相对于储存容器200旋转的结构约束或限制。
例如,冷凝水储存装置100可以包括铰链模块319,该铰链模块配置成连接本体部分和储存容器200,以使本体部分可旋转。
铰链模块319的结构可以根据所需条件和设计规格进行不同改变。本公开不受铰链模块319的结构约束或限制。
根据本公开的第一示例性实施方式,铰链模块319可以包括:铰链轴319a,其固定到储存容器200并配置成支撑本体部分以便本体部分可旋转;衬套319b,其插设在本体部分312与铰链轴319a之间;以及紧固构件319c,其紧固到铰链轴319a并配置成将本体部分紧固到铰链轴319a。
铰链轴319a的一端可以固定到容器主体210的外表面。特别地,容器主体210的外表面中可以设置有压配合槽212,并且铰链轴319a的一端可以压配合到压配合槽212中。
由于储存容器200中设置有具有非穿透结构的压配合槽212而不是具有穿透结构的通孔,并且铰链轴319a的一端如上所述压配合到压配合槽212中,因此能够获得基本上防止冷凝水经由铰链轴319a所连接的连接部分(压配合槽)泄漏的有利效果。
衬套319b可以具有局部围绕铰链轴319a的中空圆柱形状。衬套319b可以插设在本体部分312与铰链轴319a之间。由于衬套319b如上所述插设在本体部分312与铰链轴319a之间,因此能够获得确保阀构件310(本体部分)相对于容器主体210顺畅旋转和提高阀构件310的旋转稳定性的有利效果。
在阀构件310与铰链轴319a组装的状态下,紧固构件319c可以紧固到铰链轴319a的另一端并锁定阀构件310的组装状态。
可使用典型的螺母作为紧固构件319c。本公开不受紧固构件319c的类型和结构约束或限制。
特别地,紧固构件319c与衬套319b之间可以布置有垫片(未示出),并且该垫片用于确保衬套319b的顺畅旋转。
参照图4,根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置100可以包括:引导槽缝318,其设置在阀构件310中;以及引导突起214,其设置在储存容器200上并容纳在引导槽缝318中,引导突起214可沿着引导槽缝318移动。
例如,本体部分可以具有沿着旋转路线形成的近似圆弧形状的引导槽缝318,本体部分沿着该旋转路线相对于储存容器200旋转。引导突起214可以设置在容器主体210的外表面上并且沿着引导槽缝318移动。
由于如上所述,引导突起214沿着引导槽缝318移动,因此能够获得阀构件310相对于储存容器200旋转时最大限度地减少阀构件310的振动和摆动并抑制阀构件310偏离预定的移动路线的有利效果。
弹性构件320用于弹性地支撑阀构件310相对于储存容器200的移动(旋转)。
更具体而言,弹性构件320用于提供使阀构件310移动到第一位置的弹性力。
由于如上所述,弹性构件320弹性地支撑阀构件310相对于储存容器200的移动(旋转),因此打开/关闭部分可以更有效地与排放孔211紧密接触。因此,能够获得改善打开/关闭部分关闭排放孔211的性能的有利效果。
能够弹性地支撑阀构件310相对于储存容器200的移动的典型的弹性装置可以用作弹性构件320。本公开不受弹性构件320的类型和结构约束或限制。
例如,可以使用弹簧作为弹性构件320。弹性构件320的一端可以联接到容器主体210的外表面,并且弹性构件320的另一端可以联接到阀构件310(例如,第一联接部分)。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置100可以包括:第一联接部分312a,其从本体部分312的侧向表面突出并与弹性构件320联接;以及第二联接部分316a,其从连接部分316的侧向表面突出并与连接缆线400联接。
例如,第一联接部分312a可以具有第一联接孔(未示出),弹性构件320与该第一联接孔联接,并且第二联接部分316a可以具有第二联接孔(未示出),连接缆线400与该第二联接孔联接。
由于弹性构件320和连接缆线400分别联接到第一联接部分312a和第二联接部分316a(如上所述分别从本体部分和连接部分的侧向表面突出),因此能够获得最小化弹性构件320与连接缆线400之间的旋转干涉并确保阀构件310的顺畅旋转的有利效果。
根据本公开的第一实施方式的另一个实施例,弹性构件可以配置成弹性地支撑打开/关闭部分或其他部分,而不是本体部分。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置100可以包括插设在打开/关闭部分314与排放孔211之间的阀密封构件330。
阀密封构件330用于密封打开/关闭部分314与排放孔211之间的间隙。
阀密封构件330可以具有各种结构,并根据所需条件和设计规格由各种材料制成。本公开不受阀密封构件330的结构和材料约束或限制。
例如,阀密封构件330可以由诸如橡胶、硅酮或聚氨酯之类的弹性材料制成。
根据本公开的第一示例性实施方式,阀密封构件330可以具有直径与排放孔211对应的近似圆顶的形状,并且与打开/关闭部分314的底表面一体设置。例如,阀密封构件330可以通过双重注塑成型与阀构件310一体成型。
根据本公开的第一实施方式的另一个实施例,阀密封构件可以与打开/关闭部分附接(或组装)。
阀密封构件330可以在阀密封构件330的一个表面安置在排放孔211中的状态下(阀构件310移动到第一位置),密封打开/关闭部分314与排放孔211之间的间隙。因此,能够获得最大限度地减少冷凝水经由打开/关闭部分314和排放孔211之间的间隙泄漏的有利效果。
同时,在以上说明并描述的本公开的第一实施方式中,已经描述了阀构件310从第一位置旋转到第二位置的实施例。然而,根据本公开的第一实施方式的另一个实施例,阀构件310可以配置成从第一位置直线运动到第二位置。
连接缆线400用于连接卷绕单元500和阀单元300,并选择性地操纵阀单元300的操作。
更具体而言,连接缆线400的一端可以连接到卷绕单元500(例如,缆线鼓),并且连接缆线400的另一端可以连接到阀构件310。当卷绕单元500卷绕连接缆线400时,连接缆线400会被拉动,使得阀构件310可以与被拉动的连接缆线400协同操作(例如,旋转到第二位置)。
可以使用由金属或合成树脂制成的缆线作为连接缆线400。本公开不受连接缆线400的材料和类型约束或限制。
特别地,冷凝水储存装置100可以包括配置成将连接缆线400支撑在储存容器200上的支撑部件218。
支撑部件218用于抑制连接缆线400的扭结(缠绕)和分离,并稳定地维持连接缆线400的布置状态。
支撑部件218可以具有能够支撑连接缆线400的各种结构。本公开不受支撑部件218的结构约束或限制。
例如,支撑部件218可以包括:第一支撑突起218a,其布置在储存容器200上并配置成支撑连接缆线400;以及第二支撑突起218b,其布置在储存容器200上、与第一支撑突起218a间隔开并配置成支撑连接缆线400。例如,第一支撑突起218a可以具有容纳连接缆线400的第一支撑孔(未示出),并且第二支撑突起218b可以具有容纳连接缆线400的第二支撑孔。
根据本公开的第一实施方式的另一个实施例,支撑部件可以只包括单个支撑突起或三个或更多个支撑突起。
参照图2以及图8至图11,卷绕单元500借助连接缆线400连接到阀单元300,并选择性地操纵阀单元300的操作。
更具体而言,卷绕单元500可以通过选择性地卷绕连接缆线400,选择性地将阀构件310从第一位置移动到第二位置。
卷绕单元500可以具有能够选择性地卷绕连接缆线400的各种结构。本公开不受卷绕单元500的结构约束或限制。
例如,卷绕单元500可以包括:壳体510,其安装在储存容器上,并且具有开口部分512,连接缆线400可以穿过该开口部分进入或离开壳体510;缆线鼓520,其可旋转地布置在壳体510中并且配置成卷绕连接缆线400;驱动部件530,其布置在壳体510中并且配置成提供用于旋转缆线鼓520的驱动力;以及动力传输构件540,其配置成将驱动部件530的驱动力传输到缆线鼓520。当连接缆线400通过缆线鼓520的旋转卷绕缆线鼓520时,连接缆线400可以被拉动,并且阀构件310可以被移动到第二位置。
壳体510可以具有各种结构,每种结构均在其中具有容纳空间。本公开不受壳体510的结构和形状约束或限制。
例如,壳体510可以包括第一盖510a以及与第一盖510a组装的第二盖510b,从而第一盖510a和第二盖510b共同限定容纳空间。壳体510可以与储存容器的侧向表面联接。
壳体510可以具有开口部分512,该开口部分设置在壳体510的一侧并且配置成允许连接缆线400进入和离开壳体510(缩进壳体510中以及从壳体510延伸)。开口部分512的尺寸和结构可以根据所需的条件和设计规格进行不同的改变。
根据本公开的第一实施方式的另一个实施例,壳体可以只具有单个盖,或者通过组装三个或更多的盖而制成。另选地,壳体可以联接到储存容器的上表面(或底表面)或联接到储存容器上的其它位置。
缆线鼓520可以可旋转地布置在壳体510中,并卷绕连接缆线400。
缆线鼓520可以具有能够卷绕连接缆线400的各种结构。本公开不受缆线鼓520的结构约束或限制。
例如,缆线鼓520可以包括:鼓本体522,其可旋转地布置在壳体510中并且配置成卷绕连接缆线400;以及凸缘部分524,其分别布置在鼓本体522的两端并且每一者均比鼓本体522具有更大的横截面积。
例如,鼓本体522可以具有圆柱形的形状,并且连接缆线400可以卷绕鼓本体522的外周表面。
特别地,连接缆线400的一端可以连接(固定)到鼓本体522。连接缆线400可根据鼓本体522的旋转方向卷绕鼓本体522的外周表面或从鼓本体522的外周表面退绕。
凸缘部分524分别布置在鼓本体522的两端,并且每个凸缘部分524均比鼓本体522具有更大的横截面积。
例如,凸缘部分524可以分别布置在鼓本体522的两个相对端部,并且每个凸缘部分524均具有横截面积(例如直径)比鼓本体522的横截面积大的圆板形状。
由于凸缘部分524如上所述分别布置在鼓本体522的两端,因此能够获得抑制连接缆线400异常地卷绕鼓本体522以及抑制卷绕鼓本体522的连接缆线400与鼓本体522分离的有利效果。
驱动部件530布置在壳体510中,并用于为旋转缆线鼓520提供驱动力。
能够提供驱动力的典型的驱动源可以用作驱动部件530。本公开不受驱动部件530的类型和结构约束或限制。
例如,可以使用马达作为驱动部件530。驱动部件530的一端可以通过压配合到设置在壳体510的内表面中的压配合槽(未示出)中固定。根据本公开的第一实施方式的另一个实施例,可以使用螺线管或液压缸(或气压缸)作为驱动部件。另选地,驱动部件可以借助单独的紧固构件固定到壳体。
动力传输构件540用于将驱动部件530的驱动力传输到缆线鼓520。
能够将驱动部件530的驱动力传输到缆线鼓520的各种构件可以用作动力传输构件540。本公开不受动力传输构件540的类型和结构约束或限制。
例如,由驱动部件530旋转的典型齿轮(例如小齿轮)可以用作动力传输构件540。
例如,缆线鼓520可以具有齿轮部分(未示出),并且动力传输构件540(例如,齿轮)可以与齿轮部分接合。当动力传输构件540由驱动部件530旋转时,缆线鼓520可以与动力传输构件540一起旋转。
根据本公开的第一实施方式的另一个实施例,缆线鼓可以借助其他动力传输构件(如皮带或齿条齿轮),由驱动部件的驱动力来旋转。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置100可以包括轴承构件550,该轴承构件布置在壳体510中并且配置成支撑缆线鼓520以便缆线鼓520可旋转。
例如,联接到缆线鼓520的旋转轴526的相对两端可以由轴承构件550可旋转地支撑。
特别地,旋转轴526可以具有非圆形横截面(例如,平直横截面或十字形横截面),以便可以抑制旋转轴526相对于缆线鼓520的旋转。
由于如上所述,缆线鼓520由轴承构件550可旋转地支撑,因此能够获得确保缆线鼓520相对于壳体510顺畅旋转并将由于缆线鼓520旋转时发生的摩擦阻力造成的旋转力损失降至最低的有利效果。
可以使用典型的轴承作为轴承构件550。本公开不受轴承构件550的类型和结构约束或限制。
特别地,轴承构件550可以由诸如具有高润滑性的工程塑料之类的材料制成。
在以上说明并描述的本公开的第一实施方式中,已经描述了阀单元布置在储存容器外部的实施例。然而,根据本公开的第一实施方式的另一个实施例,阀单元可以布置在储存容器内。然而,在阀单元布置在储存容器内的情况下,难以确保有足够的储存空间来储存冷凝水,并且必然不可避免地在储存容器中提供孔(连接缆线穿过该孔),以便连接阀单元和连接缆线。由于这个原因,存在的问题在于,存在冷凝水泄漏的可能性,并且需要额外提供密封构件。
相反,在本公开的第一实施方式中,阀单元300可以布置在储存容器200外部。因此,能够充分确保储存容器200的储存空间210a,并且没有必要为储存容器200提供用于连接阀单元300和连接缆线400的孔。因此,能够获得防止冷凝水的泄漏和简化结构的有利效果。
同时,图10是用于解释根据本公开的第一实施方式的燃料电池系统的排放孔的打开状态的图,并且图11是用于解释根据本公开的第一实施方式的燃料电池系统的排放孔的关闭状态的图。
参照图10,当随着缆线鼓520沿一个方向(例如逆时针)旋转,连接缆线400卷绕缆线鼓520时,连接缆线400可以被缆线鼓520拉动。随着连接缆线400被拉动,与连接缆线400连接的阀构件310可以逆时针旋转(基于图10),使得阀构件310可以布置在排放孔211被打开的位置(第二位置)。在这种情况下,弹性构件320可以在积累弹性力的同时被拉伸。在排放孔211打开的状态下,容纳在储存容器200中的冷凝水W可以经由排放孔211排放到储存容器200的外部。
相反,参照图11,当缆线鼓520沿另一方向(例如,顺时针)旋转时,卷绕缆线鼓520的连接缆线400可以被松开地退绕。当连接缆线400的张力释放(连接缆线400被松开)时,阀构件310可以借助弹性构件320的弹性力顺时针(基于图11)旋转,使得阀构件310可以布置在排放孔211被关闭的位置(第一位置)。另外,弹性构件320的弹性力可以弹性地支持阀构件310关闭排放孔211的状态。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置100可以包括设置在容器主体210中的溢流孔219,并且当冷凝水的水位超过预设的参考水位时,冷凝水可以穿过溢流孔219排放到外部。
溢流孔219的结构和位置可以根据所需条件和设计规格进行不同的改变。
如上所述,容器主体210中可以设置有溢流孔219,并且当过量的冷凝水流入储存容器200中时,冷凝水可以穿过溢流孔219排放到外部。因此,能够获得抑制由于过量的冷凝水流入储存容器200中而损坏储存容器200的有利效果,从而提高安全性和可靠性。
此外,根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置100可以包括布置在储存容器200中并配置成检测冷凝水的水位的液位传感器230。
例如,液位传感器230可以布置在容器主体210的侧壁部分上。液位传感器230可以收集储存在容器主体210中的冷凝水的水位。
能够收集冷凝水的水位的各种传感器可以用作液位传感器230。本公开不受液位传感器230的类型和测量水位的方法约束或限制。
例如,可以收集冷凝水的水位的接触式液位传感器(例如浮动开关)或非接触式液位传感器(例如超声波液位传感器或电容液位传感器)可以用作液位传感器230。
根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置100可以包括警报产生单元600,该警报产生单元配置成在液位传感器230的检测结果表明冷凝水的水位超过预设参考水位时产生警报信号。
在这种情况下,警报信号可以包括由典型的声音手段发出的听觉警报信号和由典型的警告灯发出的视觉警报信号中的至少一种。此外,其他各种警报信号可以用于通知用户(操作者)冷凝水的水位过度上升的情形。
如上所述,当冷凝水的水位超过预设的参考水位时,可以产生警报信号,并且冷凝水可以被及时排放。因此,能够获得如下有利效果:抑制由于过量的冷凝水流入储存容器200中而损坏储存容器200;以及最大限度地减少在燃料电池堆20操作时产生的冷凝水排放到工作场所的地板上的情形。
参照图12,根据本公开的第一示例性实施方式,冷凝水储存装置100可以包括梯度传感器700,该梯度传感器配置成检测储存容器相对于地面的梯度θ。当梯度传感器700的检测结果表明储存容器的梯度θ偏离预设参考梯度时,警报产生单元600可以产生警报信号。
例如,梯度传感器700可以布置在储存容器的侧壁部分上。梯度传感器700可以收集储存容器相对于地面的梯度θ。
能够检测储存容器相对于地面的梯度θ的各种传感器可以用作梯度传感器700。本公开不受梯度传感器700的类型以及测量梯度的方法约束或限制。
例如,梯度传感器700可以通过使用球形开关、倾斜开关等来检测储存容器相对于地面的梯度θ,或者通过使用陀螺仪传感器(G-sensor)来检测储存容器相对于地面的梯度θ。
由于当梯度传感器700的检测结果表明储存容器的梯度θ偏离上述预设参考梯度时,产生警报信号,因此能够获得抑制冷凝水溢流到具有倾斜表面S的工作场所的地板上的有利效果。
即,当储存容器相对于地面的梯度θ增加到预定程度或更高时,即使储存在容器主体210中的冷凝水的水位没有达到预定水位,收集在储存容器200中的冷凝水也会溢流到外部。
然而,根据本公开,当储存容器200的梯度θ偏离参考梯度(梯度θ大于参考梯度)时,可以产生警报信号。因此,操作者可以在冷凝水溢流之前迅速逃离倾斜表面S。因此,能够获得最大限度减少在燃料电池堆20操作时产生的冷凝水排放到工作场所的地板上的情形的有利效果。
参照图13至图24,根据本公开的第二实施方式,燃料电池系统10可以包括:燃料电池堆20;储存容器1200,其具有用于储存从燃料电池堆1200产生的冷凝水的储存空间1210a和用于将冷凝水排放到外部的排放孔1211;阀单元1300,其配置成选择性地打开或关闭排放孔1211;连接缆线1400,其连接到阀单元1300;以及操作单元1400,其连接至阀单元1300并配置成选择性地操作阀单元1300。
燃料电池堆20是指一种借助燃料(例如氢)的化学反应产生电能的发电装置,并且可以通过将几十个或几百个燃料电池(单元电池)串联堆叠而配置成燃料电池堆。
根据本公开的第二示例性实施方式,燃料电池系统10可以包括加湿器30,该加湿器配置成通过使用从燃料电池堆20排放的潮湿空气来加湿流入的气体(干燥空气)。
加湿器30可以具有能够通过使用从燃料电池堆20排放的潮湿空气来加湿流入气体的各种结构。本公开不受加湿器30的类型和结构约束或限制。
例如,加湿器30可以包括:流入气体供应端口31,经由该流入气体供应端口引入(供应)流入气体;流入气体排放端口32,经由该流入气体排放端口排放已经穿过加湿器30的内部的(加湿的)流入气体;潮湿空气供应端口33,经由该潮湿空气供应端口供应从燃料电池堆20排放的潮湿空气;以及潮湿空气排放端口34,经由该潮湿空气排放端口将已经加湿流入气体的潮湿空气排放到外部。
根据本公开的第二示例性实施方式,储存容器1200可以用于储存经由潮湿空气排放端口134排放到加湿器30外部的冷凝水。
特别地,在连接加湿器30和储存容器1200的连接线(未示出)上可以布置有消音器40。消音器40可以用于降低沿连接线排放的废气的排放噪音。
参照图13至图15,储存容器1200具有:用于储存冷凝水(例如,从燃料电池堆产生的冷凝水)的储存空间1210a;以及用于将冷凝水排放到外部的排放孔1211。
储存容器1200可以具有各种具有储存空间1210a和排放孔1211的结构。本公开不受储存容器1200的形状和结构约束或限制。
例如,储存容器1200可以包括:具有储存空间1210a的容器主体1210;以及配置成覆盖储存空间1210a的容器盖1220。
容器主体1210的形状和结构可以根据所需的条件和设计规格进行不同改变。本公开不受容器主体1210的形状和结构约束或限制。例如,容器主体1210可以以具有在其上侧开放的储存空间1210a的四角形箱的形式提供。
例如,排放孔1211(例如,圆形排放孔)可以设置在容器主体1210的侧壁部分中,并且储存在储存空间1210a中的冷凝水可以借助排放孔1211排放到储存容器1200的外部。
容器盖1220布置在容器主体1210的上侧,并用于覆盖储存空间1210a。容器盖1220可以具有入口端口1221,并且配置成连接加湿器30(潮湿空气排放端口)和储存容器1200的连接线的一端可以连接到入口端口1221。
参照图14和图15,根据本公开的第二示例性实施方式,冷凝水储存装置1100可以包括:锁定槽1216,其设置在容器主体1210中;锁定突起1222,其设置在容器盖1220上并配置成锁定到锁定槽1216;以及切缝1224,其设置在容器盖1220中并与锁定突起1222相邻布置。
锁定突起1222可以具有能够锁定到锁定槽1216的各种结构。本公开不受锁定突起1222的结构约束或限制。
例如,当容器盖1220联接到容器主体1210的上部时,锁定突起1222可以容纳在锁定槽1216中并锁定到锁定槽1216的内壁表面。
由于如上所述,容器盖1220和容器主体1210借助锁定槽1216和锁定突起1222相互锁定,因此能够获得稳定地维持容器盖1220与容器主体1210联接的状态的有利效果。
此外,容器盖1220中可以设置有一个或多个切缝1224,并且切缝1224与锁定突起1222相邻布置。
切缝1224可以通过局部移除(切割)容器盖1220的一部分而制成。本公开不受切缝1224的形状和结构约束或限制。
例如,切缝1224可以在上下方向上设置,并且基于锁定突起1222布置在锁定突起1222的相对的左右两侧。
根据本公开的第一实施方式的另一个实施例,切缝可以设置在基于锁定突起的向左/右的方向上或其他方向上。另选地,切缝可以具有诸如“S”形或“C”形之类的弯曲形状。
如上所述,切缝1224可以设置在锁定突起1222的外围,这使得能够改善锁定突起1222相对于容器盖1220的动态特性(允许锁定突起1222自由移动的特性),并且使得锁定突起1222容易与锁定槽1216联接和分离。
参照图16、图23和图24,阀单元1300用于选择性地打开或关闭排放孔1211。
阀单元1300可以具有能够选择性地打开或关闭排放孔1211的各种结构。本公开不受阀单元1300的结构约束或限制。
例如,阀单元1300可以包括:阀构件1310,其配置成可从阀构件1310关闭排放孔1211的第一位置移动到阀构件1310打开排放孔1211的第二位置;以及弹性构件1320,其配置成提供弹性力以使阀构件1310移动到第一位置。
下文中,将描述阀单元布置在储存容器1200的外部(在其外表面上)的实施例。
在这种情况下,阀构件1310定位在第一位置的配置是指阀构件1310定位成关闭排放孔1211,而阀构件1310定位在第二位置的配置是指阀构件1310定位成打开排放孔1211。
阀构件1310可以根据所需条件和设计规格配置成以各种方式从第一位置移动到第二位置。
例如,阀构件1310可以配置成从第一位置旋转到第二位置(或从第二位置旋转到第一位置)。
根据本公开的第二示例性实施方式,阀构件1310可以包括:本体部分1312,其与储存容器1200连接并配置成可从第一位置旋转到第二位置;打开/关闭部分1314,其从本体部分1312的一端一体延伸并配置成打开或关闭排放孔1211;以及连接部分1316,其从本体部分的另一端一体延伸并连接到操作单元1400。
更具体而言,打开/关闭部分1314可以与本体部分1312整体连接,并且在本体部分1312旋转时与本体部分1312一起旋转而打开或关闭排放孔1211。
本体部分1312可以配置成根据所需条件和设计规格以各种方式相对于储存容器1200旋转。本公开不受用于使本体部分1312相对于储存容器1200旋转的结构约束或限制。
例如,冷凝水储存装置1100可以包括铰链模块1319,该铰链模块配置成连接本体部分1312和储存容器1200,以使本体部分可旋转。
铰链模块1319的结构可以根据所需条件和设计规格进行不同改变。本公开不受铰链模块1319的结构约束或限制。
根据本公开的第二示例性实施方式,铰链模块1319可以包括:铰链轴1319a,其固定到储存容器1200并配置成支撑本体部分1312以便本体部分1312可旋转;衬套1319b,其插设在本体部分1312与铰链轴1319a之间;以及紧固构件1319c,其紧固到铰链轴1319a并配置成将本体部分紧固到铰链轴1319a。
铰链轴1319a的一端可以固定到容器主体1210的外表面。特别地,容器主体1210的外表面中可以设置有压配合槽1212,并且铰链轴1319a的一端可以压配合到压配合槽1212中。
由于储存容器1200中设置有具有非穿透结构的压配合槽1212而不是具有穿透结构的通孔,并且铰链轴1319a的一端如上所述压配合到压配合槽1212中,因此能够获得基本上防止冷凝水经由铰链轴1319a所连接的连接部分(压配合槽)泄漏的有利效果。
衬套1319b可以具有局部围绕铰链轴1319a的中空圆柱形状。衬套1319b可以插设在本体部分与铰链轴1319a之间。由于衬套1319b如上所述插设在本体部分与铰链轴1319a之间,因此能够获得确保阀构件1310(本体部分)相对于容器主体1210顺畅旋转和提高阀构件1310的旋转稳定性的有利效果。
在阀构件1310与铰链轴1319a组装的状态下,紧固构件1319c可以紧固到铰链轴1319a的另一端并锁定阀构件1310的组装状态。
可以使用典型的螺母作为紧固构件1319c。本公开不受紧固构件1319c的类型和结构约束或限制。
特别地,紧固构件1319c与衬套1319b之间可以布置有垫片(未示出),并且该垫片用于确保衬套1319b的顺畅旋转。
参照图16,根据本公开的第二示例性实施方式,冷凝水储存装置1100可以包括:引导槽缝1318,其设置在阀构件中;以及引导突起1214,其设置在储存容器1200上并容纳在引导槽缝1318中,引导突起1214可沿着引导槽缝1318移动。
例如,本体部分可以具有沿着旋转路线形成的近似圆弧形状的引导槽缝1318,本体部分沿着该旋转路线相对于储存容器1200旋转。引导突起1214可以设置在容器主体1210的外表面上并且沿着引导槽缝1318移动。
由于如上所述,引导突起1214沿着引导槽缝1318移动,因此能够获得阀构件相对于储存容器1200旋转时最大限度地减少阀构件的振动和摆动并抑制阀构件偏离预定的移动路线的有利效果。
弹性构件1320用于弹性地支持阀构件1310相对于储存容器1200的移动(旋转)。
更具体而言,弹性构件1320用于提供使阀构件1310移动到第一位置的弹性力。
由于如上所述,弹性构件1320弹性地支持阀构件1310相对于储存容器1200的移动(旋转),因此打开/关闭部分可以更有效地与排放孔1211紧密接触。因此,能够获得改善打开/关闭部分关闭排放孔1211的性能的有利效果。
能够弹性地支持阀构件1310相对于储存容器1200的移动的典型的弹性装置可以用作弹性构件1320。本公开不受弹性构件1320的类型和结构约束或限制。
例如,可以使用弹簧作为弹性构件1320。弹性构件1320的一端可以联接到容器主体1210的外表面,并且弹性构件1320的另一端可以联接到阀构件(例如,第一联接部分)。
根据本公开的第二示例性实施方式,冷凝水储存装置1100可以包括:第一联接部分1312a,其从本体部分1312的侧向表面突出并与弹性构件1320联接;以及第二联接部分1316a,其从连接部分1316的侧向表面突出并与操作单元1400(例如,操作缆线)联接。
例如,第一联接部分1312a可以具有第一联接孔(未示出),弹性构件1320与该第一联接孔联接,并且第二联接部分1316a可以具有第二联接孔(未示出),连接缆线1400与该第二联接孔联接。
由于弹性构件1320和操作单元1400分别联接到第一联接部分1312a和第二联接部分1316a(如上所述分别从本体部分和连接部分的侧向表面突出),因此能够获得最小化弹性构件1320与操作单元1400之间的旋转干涉并确保阀构件的顺畅旋转的有利效果。
根据本公开的第二实施方式的另一个实施例,弹性构件可以配置成弹性地支撑打开/关闭部分或其他部分,而不是本体部分。
根据本公开的第二示例性实施方式,冷凝水储存装置1100可以包括插设在打开/关闭部分1314与排放孔1211之间的阀密封构件1330。
阀密封构件1330用于密封打开/关闭部分1314与排放孔1211之间的间隙。
阀密封构件1330可以具有各种结构,并根据所需条件和设计规格由各种材料制成。本公开不受阀密封构件1330的结构和材料约束或限制。
例如,阀密封构件1330可以由诸如橡胶、硅酮或聚氨酯之类的弹性材料制成。
根据本公开的第二示例性实施方式,阀密封构件1330可以具有直径与排放孔1211对应的近似圆顶的形状,并且与打开/关闭部分1314的底表面一体设置。例如,阀密封构件1330可以通过双重注塑成型与阀构件1310一体成型。
根据本公开的第二实施方式的另一个实施例,阀密封构件可以与打开/关闭部分附接(或组装)。
阀密封构件1330可以在阀密封构件330的一个表面安置在排放孔1211中的状态下(阀构件移动到第一位置),密封打开/关闭部分1314与排放孔1211之间的间隙。因此,能够获得最大限度地减少冷凝水经由打开/关闭部分1314和排放孔1211之间的间隙泄漏的有利效果。
同时,在以上说明并描述的本公开的第二实施方式中,已经描述了阀构件1310从第一位置旋转到第二位置的实施例。然而,根据本公开的第二实施方式的另一个实施例,阀构件1310可以配置成从第一位置直线运动到第二位置。
参照图13和图20至图22,操作单元1400连接到阀单元1300并选择性地操纵阀单元1300的操作。
更具体地,操作单元1400被配置为使得用户手动操纵操作单元1400以选择性地将阀构件1310从第一位置移动到第二位置。
操作单元1400可以具有能够允许用户手动操作阀单元1300的各种结构。本实用新型不受操作单元1400的结构的约束或限制。
例如,操作单元1400可以包括:固定到对象的支架构件1410;可直线运动构件1420,其可直线运动地设置在支架构件1410上;操作杆1430,其可旋转地连接至可直线运动构件1420的一端并且配置成可相对于支架构件1410旋转;以及操作缆线1440,其一端连接到可直线运动构件1420的另一端并且具有连接到阀构件1310的另一端。可直线运动构件1420可以相对于支架构件1410直线运动,同时与操作杆1430的旋转关联地操作。
供固定支架构件1410的对象可以根据所需条件和设计规范进行各种改变。
例如,对象可以是限定建筑机械的外观的框架或结构。固定到对象的支架构件1410可以暴露在外面。根据本实用新型的第二实施方式的另一示例,支架构件可以固定到储存容器的外表面或其他位置。
支架构件1410可以具有能够固定到对象的各种结构。本实用新型不受支架构件的结构约束或限制。
例如,支架构件1410可以具有弯曲结构并且以悬臂梁的形式固定(附接或联接)到对象。
可直线运动构件1420可以具有能够相对于支架构件1410直线运动的各种结构。
本实用新型不受可直线运动构件1420的结构的约束或限制。
例如,可直线运动构件1420可以以具有预定长度的杆的形式提供。可直线运动构件1420可设置成可沿设置在支架构件1410中的过孔(未示出)直线运动。操作缆线1440可连接至直线移动构件1420的一端,并且操作杆1430可以可旋转地连接到可直线运动构件1420的另一端。
特别地,冷凝水储存装置1100可以包括引导支架1412,该引导支架1412连接到支架构件1410并且配置成将可直线运动构件1420支撑在支架构件1410上,使得可直线运动构件1420能够直线运动。
例如,引导支架1412可以具有大致“U”形的横截面形状。可直线运动构件1420可以设置成穿过引导支架1412。
如上所述,可直线运动构件1420的直线运动由包括支架构件1410和引导支架1412的双重支撑结构支撑。因此,可以获得稳定地维持直线运动部件1420的布置状态的有利效果,并抑制直线运动部件1420偏离预定的移动路线。
操作杆1430可以相对于支架构件1410旋转。操作杆1430可旋转地连接到可直线运动构件1420的一端。
操作杆1430和可直线运动构件1420之间的连接结构可以根据所需条件和设计规范进行各种改变。
例如,操作杆1430可以具有容纳可直线运动构件1420的另一端的容纳部(未示出)。可直线运动构件1420和操作杆1430可以在可直线运动构件1420的另一端被容纳在容纳部中的状态下通过连接销(未示出)可旋转地连接。
提供操作缆线1440以允许阀构件与操作杆1430的旋转关联地操作。
更具体地,操作缆线1440的一端可以连接到可直线运动构件1420的另一端,并且操作缆线1440的另一端可以连接到阀构件。当可直线运动构件1420借助操作杆1430的旋转直线运动时,连接至可直线运动构件1420的操作缆线1440被拉动,使得阀构件可操作(例如,旋转至第二位置)。
可以使用由金属或合成树脂制成的缆线作为操作缆线1440。本公开不受操作缆线1440的材料和类型约束或限制。
特别地,冷凝水储存装置1100可以包括配置成在储存容器1200上支撑操作缆线1440的支撑部件1218。
支撑部件1218用于抑制操作缆线1440的扭结(缠绕)和分离,并稳定地维持操作缆线1440的布置状态。
支撑部件1218可以具有能够支撑操作缆线1440的各种结构。本公开不受支撑部件1218的结构约束或限制。
例如,支撑部件1218可以包括:第一支撑突起1218a,其布置在储存容器1200上并配置成支撑操作缆线1440;以及第二支撑突起1218b,其布置在储存容器1200上、与第一支撑突起1218a间隔开并配置成支撑操作缆线1440。例如,第一支撑突起1218a可以具有容纳操作缆线1440的第一支撑孔(未示出),并且第二支撑突起1218b可以具有容纳操作缆线1440的第二支撑孔。
根据本公开的第二实施方式的另一个实施例,支撑部件可以只包括单个支撑突起或三个或更多个支撑突起。
通过操作杆1430的旋转执行的可直线运动构件1420的直线运动可以根据所需条件和设计规范以各种方式实现。
根据本实用新型的第二示例性实施方式,冷凝水储存装置1100可以包括:形成在支架构件1410上的凸轮接触部分1410a;以及凸轮轮廓1432,其设置在操作杆1430上从而与凸轮接触部分1410a接触。当凸轮轮廓1432通过操作杆1430的旋转而相对于凸轮接触部分1410a旋转时,可直线运动构件1420可以相对于支架构件1410直线运动。
例如,凸轮接触部分1410a可以是形成在支架构件1410的一端上的平坦凸轮接触表面。根据本实用新型第二实施方式的另一示例,凸轮接触部分可以以突起的形式设置。
凸轮轮廓1432可包括:第一凸轮部分1432a,第一凸轮部分1432a与操作杆1430相对于可直线运动构件1420的旋转中心间隔开第一距离Ll;以及第二凸轮部分1432b,第二凸轮部分1432b与操作杆1430相对于可直线运动构件1420的旋转中心间隔开第二距离L2。第二距离L2比第一距离L1长(L2>L1)。第二凸轮部分1432b连续地连接到第一凸轮部分1432a的相对的左右两侧。以下,对第一凸轮部分1432a为平坦面形式并且第二凸轮部分1432b为曲面形式的例子进行说明。
当第一凸轮部分1432a与凸轮接触部分1410a(见图21)接触时,可以维持操作缆线1440未被拉动的状态。相反,在第二凸轮部分1432b与凸轮接触部分1410a接触的状态下,可直线运动构件1420通过操作杆1430移动(基于图21沿左方向),使得操作缆线1440可以被直线运动部件1420(参见图22)拉动(基于图21沿左方向)。
在上面图示和描述的本实用新型的第二实施方式中,已经描述了通过凸轮轮廓1432和凸轮接触部分1410a将操作杆的旋转转换成可直线运动构件1420的直线运动的例子。然而,根据本实用新型第二实施方式的另一示例,可以通过使用齿条和小齿轮的组合将操作杆的旋转转换为可直线运动构件的直线运动。
同时,根据本公开的第二实施方式的另一个实施例,阀单元可以布置在储存容器内。然而,在阀单元布置在储存容器内的情况下,难以确保有足够的储存空间来储存冷凝水,并且必然不可避免地在储存容器中提供孔(操作缆线穿过该孔),以便连接阀单元和操作单元。由于这个原因,存在的问题在于,存在冷凝水泄漏的可能性,并且需要额外提供密封构件。
相反,在本公开的第二实施方式中,阀单元1300可以布置在储存容器1200外部。因此,能够充分确保储存容器1200的储存空间1210a,并且没有必要为储存容器1200提供用于连接阀单元1300和操作单元1400的孔。因此,能够获得防止冷凝水的泄漏和简化结构的有利效果。
同时,图23是用于解释根据本公开的第二实施方式的燃料电池系统的排放孔的打开状态的图,并且图24是用于解释根据本公开的第二实施方式的燃料电池系统的排放孔的关闭状态的图。
参照图23,当随着操作杆1430旋转第二凸轮部分1432b与凸轮接触部分1410a接触时,可直线运动构件1420沿拉动操作缆线1440的方向直线运动。因此,操作缆线1440可以被可直线运动构件1420拉动。当操作缆线1440被拉动时,阀构件1310可以逆时针旋转(基于图23),使得阀构件1310可以布置在排放孔1211被打开的位置(第二位置)。在这种情况下,弹性构件1320可以在积累弹性力的同时被拉伸。在排放孔1211打开的状态下,容纳在储存容器1200中的冷凝水W可以经由排放孔1211排放到储存容器200的外部。
相反,参照图24,当随着操作杆1430沿相反方向(例如,逆时针)旋转90度第一凸轮部分1432a与凸轮接触部分1410a接触时,可直线运动构件1420沿相反方向(沿操作缆线的张力被释放的方向),使得操作缆线1440可以松弛地释放。当连接缆线1400的张力释放(连接缆线1400被松开)时,阀构件1310可以借助弹性构件1320的弹性力顺时针(基于图23)旋转,使得阀构件1310可以布置在排放孔1211被关闭的位置(第一位置)。另外,弹性构件1320的弹性力可以弹性地支持阀构件1310关闭排放孔1211的状态。
根据本公开的第二示例性实施方式,冷凝水储存装置1100可以包括设置在容器主体1210中的溢流孔1219,并且当冷凝水的水位超过预设的参考水位时,冷凝水可以穿过溢流孔1219排放到外部。
此外,根据本公开的第二示例性实施方式,冷凝水储存装置1100可以包括布置在储存容器1200中并配置成检测冷凝水的水位的液位传感器1230。
例如,液位传感器1230可以布置在容器主体1210的侧壁部分上。液位传感器1230可以收集储存在容器主体1210中的冷凝水的水位。
根据本公开的第二示例性实施方式,冷凝水储存装置1100可以包括警报产生单元1500,该警报产生单元配置成在液位传感器1230的检测结果表明冷凝水的水位超过预设参考水位时产生警报信号。
在这种情况下,警报信号可以包括由典型的声音手段发出的听觉警报信号和由典型的警告灯发出的视觉警报信号中的至少一种。此外,其他各种警报信号可以用于通知用户(操作者)冷凝水的水位过度上升的情形。
根据上述本公开的实施方式,能够获得选择性地调整是否排放冷凝水的有利效果。
特别地,根据本公开的实施方式,能够获得选择性地将从燃料电池堆产生的冷凝水排放到预定的特定位置的有利效果。
此外,根据本公开的实施方式,能够获得减少由冷凝水的排放引起的污染和事故的风险的有利效果。
此外,根据本公开的实施方式,能够获得提高安全性和可靠性以及构建舒适的工作环境的有利效果。
虽然以上描述了实施方式,但这是实施方式只是说明性的,并不打算限制本公开。本领域的技术人员可以理解,在不脱离本实施方式的固有特征的情况下,可以对本实施方式进行以上未描述的各种变型和应用。例如,可以对实施方式中具体描述的各种的构成要素进行变型,然后实施这些变型。此外,应该解释为,与变型和应用有关的差异包括在所附权利要求书所限定的本公开的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求获得2021年4月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0045913号和2021年4月20日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0051366号的优先权和利益,其全部内容通过引用纳入本文中。
Claims (20)
1.一种冷凝水储存装置,其特征在于,该冷凝水储存装置包括:
储存容器,其限定配置成储存冷凝水的储存空间,并且包括排放孔,所述冷凝水穿过该排放孔排放到外部;
阀单元,其配置成选择性地打开和关闭所述排放孔;
连接缆线,其连接到所述阀单元;以及
卷绕单元,其与所述连接缆线连接,并配置成选择性地卷绕所述连接缆线并操纵所述阀单元的操作。
2.根据权利要求1所述的冷凝水储存装置,其特征在于,所述阀单元包括:
阀构件,其配置成能从所述阀构件关闭所述排放孔的第一位置移动到所述阀构件打开所述排放孔的第二位置;以及
弹性构件,其配置成提供弹性力,以使所述阀构件移动到所述第一位置,
其中,所述卷绕单元选择性地将所述阀构件从所述第一位置移动到所述第二位置。
3.根据权利要求2所述的冷凝水储存装置,其特征在于,所述阀构件包括:
本体部分,其与所述储存容器连接,并配置成能从所述第一位置旋转到所述第二位置;
打开/关闭部分,其从所述本体部分的第一端延伸,并配置成打开或关闭所述排放孔;以及
连接部分,其从所述本体部分的第二端延伸,并与所述连接缆线连接。
4.根据权利要求3所述的冷凝水储存装置,其特征在于,该冷凝水储存装置包括:
铰链模块,其配置成将所述本体部分连接到所述储存容器,以便所述本体部分能旋转。
5.根据权利要求4所述的冷凝水储存装置,其特征在于,所述铰链模块包括:
铰链轴,其固定到所述储存容器,并配置成支撑所述本体部分,以便所述本体部分能旋转;
衬套,其插设在所述本体部分与所述铰链轴之间;以及
紧固构件,其紧固到所述铰链轴,并配置成将所述本体部分锁定到所述铰链轴。
6.根据权利要求3所述的冷凝水储存装置,其特征在于,该冷凝水储存装置包括:
插设在所述打开/关闭部分和所述排放孔之间的阀密封构件。
7.根据权利要求3所述的冷凝水储存装置,其特征在于,该冷凝水储存装置包括:
第一联接部分,其布置在所述本体部分上并与所述弹性构件联接;以及
第二联接部分,其布置在所述连接部分上并与所述连接缆线联接。
8.根据权利要求2所述的冷凝水储存装置,其特征在于,该冷凝水储存装置包括:
引导槽缝,其布置在所述阀构件中;以及
引导突起,其布置在所述储存容器上,容纳在所述引导槽缝中,并配置成能沿所述引导槽缝移动。
9.根据权利要求2所述的冷凝水储存装置,其特征在于,所述卷绕单元包括:
壳体,其安装在所述储存容器上,并限定有开口部分,所述连接缆线穿过该开口部分进入和离开所述壳体;
缆线鼓,其能旋转地布置在所述壳体中,并配置成卷绕所述连接缆线;
驱动部件,其布置在所述壳体中,并配置成提供驱动力以使所述缆线鼓旋转;以及
动力传输构件,其配置成将所述驱动部件的驱动力传输给所述缆线鼓,
其中,当所述连接缆线通过所述缆线鼓的旋转卷绕所述缆线鼓时,所述连接缆线被拉动,并且所述阀构件移动到所述第二位置。
10.根据权利要求9所述的冷凝水储存装置,其特征在于,所述缆线鼓包括:
鼓本体,其能旋转地布置在所述壳体中,并配置成卷绕所述连接缆线;以及
凸缘部分,其布置在所述鼓本体的一端,并具有比所述鼓本体更大的横截面积。
11.根据权利要求9所述的冷凝水储存装置,其特征在于,该冷凝水储存装置包括:
轴承构件,其布置在所述壳体中并配置成支撑所述缆线鼓,以便所述缆线鼓能旋转。
12.根据权利要求1所述的冷凝水储存装置,其特征在于,该冷凝水储存装置包括:
支撑部件,其配置成将所述连接缆线支撑在所述储存容器上。
13.根据权利要求12所述的冷凝水储存装置,其特征在于,所述支撑部件包括:
第一支撑突起,其布置在所述储存容器上并配置成支撑所述连接缆线;以及
第二支撑突起,其布置在所述储存容器上,与所述第一支撑突起间隔开,并配置成支撑所述连接缆线。
14.根据权利要求1所述的冷凝水储存装置,其特征在于,所述储存容器包括:
容器主体,其限定所述储存空间;以及
容器盖,其配置成覆盖所述储存空间。
15.根据权利要求14所述的冷凝水储存装置,其特征在于,该冷凝水储存装置包括:
溢流孔,其布置在所述容器主体中,
其中,当所述冷凝水的水位超过参考水位时,所述冷凝水穿过所述溢流孔排放到外部。
16.根据权利要求14所述的冷凝水储存装置,其特征在于,该冷凝水储存装置包括:
锁定槽,其布置在所述容器主体中;
锁定突起,其布置在所述容器盖上,并配置成锁定到所述锁定槽;以及
切缝,其布置在所述容器盖中,与所述锁定突起相邻。
17.根据权利要求1所述的冷凝水储存装置,其特征在于,该冷凝水储存装置包括:
液位传感器,其布置在所述储存容器中,并配置成测量所述冷凝水的水位。
18.根据权利要求17所述的冷凝水储存装置,其特征在于,该冷凝水储存装置包括:
警报产生单元,其配置成在所述液位传感器的检测结果表明所述冷凝水的所述水位超过参考水位时产生警报信号。
19.根据权利要求18所述的冷凝水储存装置,其特征在于,该冷凝水储存装置包括:
梯度传感器,其配置成检测所述储存容器相对于地面的梯度,
其中,所述警报产生单元配置成在所述梯度传感器的检测结果表明所述储存容器的所述梯度偏离参考梯度时产生警报信号。
20.一种燃料电池系统,其特征在于,该燃料电池系统包括:
燃料电池堆;
储存容器,其限定配置成储存从所述燃料电池堆产生的冷凝水的储存空间,并包括排放孔,所述冷凝水穿过该排放孔排放到外部;
阀单元,其配置成选择性地打开和关闭所述排放孔;
连接缆线,其连接到所述阀单元;以及
卷绕单元,其连接到所述连接缆线,并配置成选择性地卷绕所述连接缆线并操纵所述阀单元的操作。
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