CN218935463U - 一种温控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温控器，涉及温控器技术领域，该温控器包括：温控阀底座；温控阀顶壳；衬套，其设置在温控阀底座的凸台上，并且衬套沿其侧面开设有面向热流体进入管的贯通槽；套接在衬套中且设置有固定柱的阀芯；固定连接至固定柱的顶套组件，且顶套组件的保持架上固定有至少两个卡块，两个卡块分别与两个连接片连接，该连接片的底部固定在保持架底座上，其中保持架和保持架底座之间布置第一弹簧，固定柱的外周布置第二弹簧；和设置在温控阀底座的底部内表面上的橡胶底垫，顶套组件的第一部分和第二部分中的至少一个内设置有受热膨胀的热敏材料。本申请允许对用于燃料电池反应的流体进给的温度控制，克服导致电堆反应效率低的问题。

Description

一种温控器

技术领域

本实用新型具体涉及温控器技术领域，具体是一种温控器。

背景技术

温度控制阀简称温控阀是流量调节阀在温度控制领域的典型应用，其基本原理：通过控制换热器、空调机组或其他用热、冷设备、一次热(冷)媒入口流量，以达到控制设备出口温度。当负荷产生变化时，通过改变阀门开启度调节流量，以消除负荷波动造成的影响，使温度恢复至设定值。

氢燃料电池系统节温控制器工作原理：当系统启动工作时候，冷却液温度达不到工作需要温度，导致电堆反应效率低，出现供氢和供氧量急剧增大，产生能源浪费，因此需要增加温度控制系统。

为此我们提供一种温控器，当低温启动时候，冷却液经过加热器加热后进入温控阀，此时冷却液正常工作管路因为温控阀阀芯热敏蜡控制，处于关闭状态，冷却液低温管路处于打开状态。冷却液加热后通过低温管路进入主管道配合电堆系统工作；当温度逐步上升时候，因为热敏蜡作用温控阀阀体衬套上升，逐步关闭低温通道，高温管路通道开启，而达到正常工作状态。同时，因为热敏蜡的特性，当温度下降时候，加热后冷却液再次通过低温管路进入主管道，从而可以起到调节冷却温度达到正常需求温度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种温控器，解决上述背景技术中所提出的现有系统启动工作时候，冷却液温度达不到工作需要温度，导致电堆反应效率低，出现供氢和供氧量急剧增大，产生能源浪费，因此需要增加温度控制系统的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种温控器，所述温控器包括：

温控阀底座，其具有凸台，并且温控阀底座设置有加热流体进入管和热流体进入管，热流体进入管的设置位置高于加热流体进入管的设立位置；

温控阀顶壳，其连接到所述温控阀底座，并且温控阀顶壳开设有出口；

衬套，其设置在温控阀底座的凸台上，并且衬套沿其侧面开设有贯通槽，所述贯通槽面向热流体进入管；

阀芯，其套接在衬套中，并且阀芯设置有固定柱；

顶套组件，其固定连接至固定柱，并且顶套组件包括第一部分、第二部分和保持架，保持架上固定有至少两个卡块，且两个卡块分别与两个连接片连接，所述连接片的底部固定在保持架底座上，所述保持架底座支承在衬套的肩部上，其中保持架和保持架底座之间布置有第一弹簧，固定柱的外周还布置有第二弹簧；和

橡胶底垫，其设置在温控阀底座的底部内表面上，

其中顶套组件的第一部分和第二部分中的至少一个内设置有受热膨胀的热敏材料。

作为本实用新型的进一步技术方案，温控阀底座通过法兰盘连接到温控阀顶壳。

作为本实用新型的进一步技术方案，温控阀顶壳的两侧设置有凸起柱，凸起柱的外部固定有温控阀TS固定板，在温控阀TS固定板上设置有温度传感器，所述温度传感器贯穿至温控阀顶壳内部。

作为本实用新型的进一步技术方案，固定柱与阀芯一体制成，或者固定柱通过焊接、胶黏或机械紧固连接的方式连接到阀芯。

作为本实用新型的进一步技术方案，顶套组件的第一部分和第二部分通过螺纹连接或者过盈配合的方式机械连接。

作为本实用新型的进一步技术方案，第二弹簧的直径小于第一弹簧的直径。

作为本实用新型的进一步技术方案，衬套的与肩部相对的一端的内侧还开设有环形槽，并且在所述环形槽的内部嵌装有密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.当系统启动工作时候，冷却液温度达不到工作需要温度，导致电堆反应效率低，出现供氢和供氧量急剧增大，产生能源浪费，当低温启动时候，此时的衬套置于凸台上方，阀芯与衬套完全重合，通过阀芯通过与衬套之间的密封圈进行密封，从而阻截了热流体进入管的流通；冷却液加热后经过加热流体进入管进入到温控阀底座内部，从阀芯的底部上升，最终从温控阀顶壳顶部的出口流出，实现了低温辅助启动；

2.加热的冷却液流经顶套组件的是后续，内部的受热膨胀的热敏材料受热后开始膨胀，在蜡芯的顶动下通过固定柱推动阀芯逐渐下移，而衬套与凸台卡阻滞留，此时衬套外侧的贯通槽逐渐暴露，热流体进入管中的热流体通过衬套进入到温控阀顶壳内，从而从出口处流出，高温管路通道开启，而达到正常工作状态，而此时的阀芯已被顶至橡胶底垫上，通过橡胶底垫对阀芯的底部进行密封，从而切断了加热流体进入管通道；

3.当热流体进入管中的热流体的温度逐渐降低的时候，受热膨胀的热敏材料根据特性而收缩，此时的阀芯开始上移，当阀芯离开橡胶底垫的时候，加热的冷却液从加热流体进入管进入到温控阀底座内部，并与热流体进入管进入的液体进行混合，从而可以起到调节冷却温度达到正常需求温度；

4.本实用新型中，温度传感器的设置，能够对温控阀顶壳内部的液体进行温度控制，以便于调整对液体的加热温度。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图。

图2是本实用新型中图1的拆解示意图。

图3是本实用新型中图2的结构的另一角度的示意图。

图4是本实用新型中图1的结构的分解的平面示意图。

图5是本实用新型中图4的A-A剖视图。

图6是本实用新型中衬套的结构示意图。

图7是本实用新型中顶套组件的装配示意图。

图中：1-温控阀底座，2-加热流体进入管，3-热流体进入管，4-法兰盘，5-温控阀顶壳，6-出口，7-温控阀TS固定板，8-温度传感器，9-橡胶底垫，10-衬套，11-阀芯，12-连接片，13-第一弹簧，14-固定柱，15-卡块，16-顶套组件，161-第一部分，162-第二部分，165-保持架，168-保持架底座，17-受热膨胀的热敏材料，18-密封圈，19-凸台。

具体实施方式

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1-6，根据本实用新型实施例的温控器包括温控阀底座1，该温控阀底座1通过法兰盘4连接到温控阀顶壳5。温控阀底座1具有封闭的底端和内腔，使得壳体形式的温控阀底座1和温控阀顶壳5一起用作温控器的外壳。温控阀顶壳5的顶部开设有用于流体(包括加热流体和热流体)流出的出口6。

温控阀顶壳5的两侧一体式设置有凸起柱，在凸起柱的外部通过螺钉固定有温控阀TS固定板7，且在例如温控阀TS固定板7的中间位置设置有温度传感器8，该温度传感器8贯穿至温控阀顶壳5内部。温度传感器8的设置，能够对温控阀顶壳5内部的液体温度进行感测，从而将相关的信号传输至外部处理器和控制器以实现温度控制，以便于调整液体的加热温度。

图2是本实用新型中图1的拆解示意图，从图2可看出温控器的内部构造。温控器包括形状配合且能够相对于彼此移动的衬套10和阀芯11。阀芯11上设置有固定柱14，该固定柱14可与阀芯11一体制成，也可以通过焊接、胶黏或紧固连接的方式连接到阀芯11。固定柱14优选为圆柱体结构。

顶套组件16固定连接至固定柱14或与其一体制成，并且顶套组件16中布置有受热膨胀的热敏材料17，优选蜡芯。从图7可看出，顶套组件16包括第一部分161和第二部分162，第一部分161和第二部分162可相互分离以添加蜡芯或类似的热敏材料，具体地，第一部分161和第二部分162可通过螺纹连接，或者以过盈配合的方式机械连接，在必要时也可加入密封件，如密封圈(标准件)。

顶套组件16还包括保持架165，保持架165上固定有多个卡块15，且其中两个相对立的两个卡块15分别与两个连接片12连接，连接片12的底部固定在保持架底座168上，并且保持架165和保持架底座168之间布置有第一弹簧13，第一弹簧13布置成通过与连接片12的协同作用使得保持架165相对于阀芯11保持静止。此外，固定柱14的外周还布置有第二弹簧，第二弹簧的直径小于第一弹簧的直径(见图7)。第二弹簧用于阀芯11的复位，这将在后文详细描述。

衬套10设置为圆筒状以便与阀芯11形状配合，并且沿其侧面开设有贯通槽(见图6)，该贯通槽面向热流体进入管3。衬套10一端开设有肩部，用于支承保持架底座168，使得当阀芯未顶出时保持架底座168与衬套10和阀芯接触，并在阀芯顶出时保持架底座168依然与衬套10接触，但与阀芯分离以允许热流体进入。衬套10的另一端的内侧还开设有环形槽，并且在环形槽的内部嵌装有密封圈18，以便于阻断加热流体流过。衬套10设立或放置于温控阀底座1内。

从图2中可看出，温控阀底座1分别设置有加热流体进入管2和热流体进入管3，热流体进入管3的设置位置高于加热流体进入管2的设立位置，或者说热流体进入管3相对于加热流体进入管2更靠近法兰盘4。加热流体进入管2和热流体进入管3优选对向设置。

本文所述的“加热流体”和“热流体”可以是组成相同但温度不同的流体，可以设想温控阀放置在水箱中，水箱中的流体被加热成为加热流体并通过加热流体进入管2进入温控阀，在流体加热至一定温度(例如氢燃料电池系统需要的工作温度)转变为热流体后，热流体通过热流体进入管3进入温控阀，而此时加热流体进入管2被封堵。

当氢燃料电池系统启动发现使用的冷却液温度未达到期望值而无法工作时，根据本申请的温控器将发挥其效用。在未引入加热流体之前，受热膨胀的热敏材料17处于其室温状态或常态，此时衬套10放置在温控阀底座1的凸台19上，阀芯11与衬套10完全重合，阀芯11通过与衬套10之间的密封圈18进行密封，使得阀芯11的侧壁封闭了热流体进入管3，从而阻断了热流体进入管3的流通。

然后，在外部使用加热设备获得加热流体，并通过加热流体进入管2将加热流体引入至温控阀内，加热流体向上流动穿过阀芯11底部的孔(见图2)并经过出口6流出，实现了低温辅助启动。

随着时间的推移，顶套组件16中的热敏材料受热膨胀，并带动固定柱14和阀芯11相对于衬套10(衬套10被凸台19卡阻滞留)向下移动，使得衬套10的贯通槽逐渐暴露，此时热流体可流体通过热流体进入管3和衬套10的贯通槽而进入到温控阀顶壳5并从出口6流出。这使得高温管路通道开启，氢燃料电池系统达到正常工作状态。此外，阀芯11向下移动直到其接触温控阀底座1中的橡胶底垫9，橡胶底垫9不仅阻止了阀芯11的行进，还对阀芯11的底部进行密封(橡胶底垫9的外表面区域能够完全覆盖阀芯底部的孔)，从而封闭了加热流体进入管2。

本实施例中，所述的衬套10直径大于阀芯11直径；所述的温控阀底座1的内部设有与阀芯11外径相同的凸台19，该凸台19可呈C型状设置，且开口朝向加热流体进入管2；所述的衬套10开设有贯通槽的一侧朝向热流体进入管3。

通过采用上述技术方案，当热流体进入管3中的热流体的温度逐渐降低的时候，受热膨胀的热敏材料17根据其热敏材料的特性而收缩，此时的阀芯11开始上移，当阀芯11离开橡胶底垫9的时候，加热的冷却液从加热流体进入管2进入到温控阀底座1内部，并与热流体进入管3进入的液体进行混合，从而可以起到调节冷却温度达到正常需求温度。

本实用新型的工作原理是：当系统启动工作时候，冷却液温度达不到工作需要温度，导致电堆反应效率低，出现供氢和供氧量急剧增大，产生能源浪费，当低温启动时候，此时的衬套10置于凸台19上方，阀芯11与衬套10完全重合，通过阀芯11通过与衬套10之间的密封圈18进行密封，从而阻截了热流体进入管3的流通；冷却液加热后经过加热流体进入管2进入到温控阀底座1内部，从阀芯11的底部上升，最终从温控阀顶壳5顶部的出口6流出，实现了低温辅助启动；

加热的冷却液流经顶套组件16的是后续，内部的受热膨胀的热敏材料17受热后开始膨胀，在受热膨胀的热敏材料17的顶动下通过固定柱14推动阀芯11逐渐下移，而衬套10与凸台19卡阻滞留，此时衬套10外侧的贯通槽逐渐暴露，热流体进入管3中的热流体通过衬套10进入到温控阀顶壳5内，从而从出口6处流出，高温管路通道开启，而达到正常工作状态，而此时的阀芯11已被顶至橡胶底垫9上，通过橡胶底垫9对阀芯11的底部进行密封，从而切断了加热流体进入管2通道；

当热流体进入管3中的热流体的温度逐渐降低的时候，根据受热膨胀的热敏材料17的特性而收缩，此时的阀芯11开始上移(通过第二弹簧的弹性性质辅助阀芯11复位)，当阀芯11离开橡胶底垫9的时候，加热的冷却液从加热流体进入管2进入到温控阀底座1内部，并与热流体进入管3进入的液体进行混合，从而可以起到调节冷却温度达到正常需求温度。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种温控器，其特征在于，所述温控器包括：

温控阀底座(1)，其具有凸台(19)，并且温控阀底座设置有加热流体进入管(2)和热流体进入管(3)，热流体进入管的设置位置高于加热流体进入管的设立位置；

温控阀顶壳(5)，其连接到所述温控阀底座(1)，并且温控阀顶壳开设有出口(6)；

衬套(10)，其设置在温控阀底座(1)的凸台(19)上，并且衬套沿其侧面开设有贯通槽，所述贯通槽面向热流体进入管(3)；

阀芯(11)，其套接在衬套(10)中，并且阀芯(11)设置有固定柱(14)；

顶套组件(16)，其固定连接至固定柱(14)，并且顶套组件(16)包括第一部分(161)、第二部分(162)和保持架(165)，保持架上固定有至少两个卡块(15)，且两个卡块分别与两个连接片(12)连接，所述连接片的底部固定在保持架底座上，所述保持架底座支承在衬套的肩部上，其中保持架和保持架底座之间布置有第一弹簧，固定柱的外周还布置有第二弹簧；和

橡胶底垫(9)，其设置在温控阀底座(1)的底部内表面上，

其中顶套组件(16)的第一部分和第二部分中的至少一个内设置有受热膨胀的热敏材料。

2.根据权利要求1所述的温控器，其特征在于，温控阀底座通过法兰盘(4)连接到温控阀顶壳。

3.根据权利要求1所述的温控器，其特征在于，温控阀顶壳的两侧设置有凸起柱，凸起柱的外部固定有温控阀TS固定板(7)，在温控阀TS固定板上设置有温度传感器(8)，所述温度传感器贯穿至温控阀顶壳内部。

4.根据权利要求1所述的温控器，其特征在于，固定柱(14)与阀芯(11)一体制成，或者固定柱(14)通过焊接、胶黏或机械紧固连接的方式连接到阀芯。

5.根据权利要求1所述的温控器，其特征在于，顶套组件(16)的第一部分和第二部分通过螺纹连接或者过盈配合的方式机械连接。

6.根据权利要求1所述的温控器，其特征在于，第二弹簧的直径小于第一弹簧的直径。

7.根据权利要求1所述的温控器，其特征在于，衬套(10)的与肩部相对的一端的内侧还开设有环形槽，并且在所述环形槽的内部嵌装有密封圈(18)。

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