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新型燃料电池高效中冷器的制作方法

1024   编辑:中冶有色技术网   来源:新乡骥翀氢能科技有限公司  
2023-11-06 13:56:26
新型燃料电池高效中冷器的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池中冷器换热技术领域,具体为新型燃料电池高效中冷器。

背景技术:

2.中冷器是个纯机械件。空气经空气压缩机压缩后,压力和温度升高,最高温度达150℃。而质子交换膜燃料电池的适宜工作温度通常在80℃左右,如不经降温处理,高温空气进入燃料电池堆,会导致燃料电池堆的性能下降,严重时还有可能损坏质子交换膜,因此,为保障燃料电池堆空气的进气温度,在空气压缩机后端需要连接中冷器以降低空气温度,氢燃料电池行业内的中冷器都是采用普通换热器材料和结构,最大缺点就是体积大,能耗大,换热效率低、换热量下降;体积庞大安装空间受限;中冷器在正常工作过程中受室外季节性气候的影响,中冷器产品各管路焊接处容易泄漏或破裂,造成设备维护成品偏高。

技术实现要素:

3.本实用新型的目的在于提供新型燃料电池高效中冷器,结构精简、体积小以及换热效率高,整个换热管系统内部无焊点,确保系统长期稳定运行,以解决上述背景技术中提出的问题。

4.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:新型燃料电池高效中冷器,包括安装脚以及中冷器筒体,所述中冷器筒体的顶端密封有上密封盖,所述中冷器筒体一侧的外壁上安装有冷却介质进液管以及冷却介质出液管,所述冷却介质进液管、冷却介质出液管一侧的中冷器筒体外壁上分别安装有空气出口直通管以及空气进口直通管,所述中冷器筒体的底部安装有托座,且所述托座的顶端安装有换热管本体,所述换热管本体的两端部与冷却介质进液管、冷却介质出液管相互连接导通。

5.优选的,所述安装脚设置有三组,三组所述安装脚等距安装在中冷器筒体底端的边缘位置处,所述安装脚的底端设置有供螺栓穿过的定位孔。

6.优选的,所述冷却介质出液管的顶端安装有单向气门芯。

7.优选的,所述换热管本体的两端部分别设置有和冷却介质进液管、冷却介质出液管连接的接口一、接口二。

8.优选的,所述换热管本体为螺旋结构,所述换热管本体采用纯铜材质的构件制得。

9.优选的,所述冷却介质进液管、冷却介质出液管、空气出口直通管以及空气进口直通管皆采用紫铜材质的构件制得。

10.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:该新型燃料电池高效中冷器体积紧凑,有利于节省整机空间,便于合理安排系统结构,有利于缩小整机系统的外形尺寸,且采用逆流的方法进行热量的交换,以得到较高的热量或物质的传递效率,同时中冷器内部无焊点,换热管成型后装入壳体,减少加工缺陷,空气侧流道没有空气盲区,中冷器产品各管路焊接处不易泄漏或破裂,其使用寿命长,设备维护成本低。

附图说明

11.图1为本实用新型的主视结构示意图;

12.图2为本实用新型的俯视结构示意图;

13.图3为本实用新型的侧视剖面结构示意图;

14.图4为本实用新型的换热管本体立体结构示意图;

15.图中:1、安装脚;101、定位孔;2、中冷器筒体;201、上密封盖;202、托座;3、冷却介质进液管;4、冷却介质出液管;5、空气出口直通管;6、空气进口直通管;7、换热管本体;701、接口一;702、接口二;8、单向气门芯。

具体实施方式

16.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。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。

17.请参阅图1-4,本实用新型提供的一种实施例:新型燃料电池高效中冷器,包括安装脚1以及中冷器筒体2,中冷器筒体2的顶端密封有上密封盖201;

18.安装脚1设置有三组,三组安装脚1等距安装在中冷器筒体2底端的边缘位置处,安装脚1的底端设置有供螺栓穿过的定位孔101,通过三组安装脚1以及定位孔101安装在所需平面上;

19.中冷器筒体2一侧的外壁上安装有冷却介质进液管3以及冷却介质出液管4,冷却介质进液管3、冷却介质出液管4一侧的中冷器筒体2外壁上分别安装有空气出口直通管5以及空气进口直通管6,空气进口直通管6连接至氢能源燃料电池系统中的空气压缩机的输出端,空气出口直通管5连接至质子交换膜燃料电池模组的进气端;

20.中冷器筒体2的底部安装有托座202,且托座202的顶端安装有换热管本体7,换热管本体7的两端部与冷却介质进液管3、冷却介质出液管4相互连接导通,将冷却介质进液管3连接至冷却液泵送端,冷却介质出液管4连接至冷却液回收端,此时冷却液通过冷却介质进液管3进入到换热管本体7中,并通过冷却介质出液管4排出;

21.换热管本体7的两端部分别设置有和冷却介质进液管3、冷却介质出液管4连接的接口一701、接口二702;

22.高温空气通过空气进口直通管6进入到中冷器筒体2中,并向上流动通过空气出口直通管5排出,该过程中换热管本体7紧凑的螺旋结构保证空气和介质能充分换热,且采用逆流的方法进行热量的交换,提高高温空气同换热管本体7的接触面积以及接触时效,以得到较高的热量传递效率;

23.冷却介质进液管3、冷却介质出液管4、空气出口直通管5以及空气进口直通管6皆采用紫铜材质的构件制得,换热管本体7为螺旋结构,换热管本体7采用纯铜材质的构件制得,换热管为纯铜高效传热管,其换热面积大是光管的3.7倍,主要用于提高中冷器换热系数;

24.换热管本体7的底端安装在托座202上,利用托座202对换热管本体7的底端进行包裹、承载,减少换热管本体7同中冷器筒体2内壁因焊接产生的加工缺陷;

25.冷却介质出液管4的顶端安装有单向气门芯8,通过冷却介质中空气自动排放,降

低管道内部压力。

26.本申请实施例在使用时,首先将中冷器筒体2外壁上的空气进口直通管6连接至氢能源燃料电池系统中的空气压缩机的输出端,空气出口直通管5连接至质子交换膜燃料电池模组的进气端,将冷却介质进液管3连接至冷却液泵送端,冷却介质出液管4连接至冷却液回收端,此时冷却液通过冷却介质进液管3进入到换热管本体7中,并通过冷却介质出液管4排出,而高温空气通过空气进口直通管6进入到中冷器筒体2中,并向上流动通过空气出口直通管5排出,该过程中换热管本体7紧凑的螺旋结构保证空气和介质能充分换热,且采用逆流的方法进行热量的交换,提高高温空气同换热管本体7的接触面积以及接触时效,以得到较高的热量传递效率,其结构简单、精巧,有效提高中冷器的换热效率,与普通换热器相比提高其换热能力,该中冷器体积紧凑,体积变小、成本降低,有利于节省整机空间,便于合理安排系统结构,有利于缩小整机系统的外形尺寸,换热管本体7成型后装入中冷器筒体2中后,接口一701、接口二702分别与冷却介质进液管3、冷却介质出液管4连接,且换热管本体7的底端安装在托座202上,利用托座202对换热管本体7的底端进行包裹、承载,减少换热管本体7同中冷器筒体2内壁因焊接产生的加工缺陷,且空气侧流道没有空气盲区,保证空气正常流通。

技术特征:

1.新型燃料电池高效中冷器,其特征在于:包括安装脚(1)以及中冷器筒体(2),所述中冷器筒体(2)的顶端密封有上密封盖(201),所述中冷器筒体(2)一侧的外壁上安装有冷却介质进液管(3)以及冷却介质出液管(4),所述冷却介质进液管(3)、冷却介质出液管(4)一侧的中冷器筒体(2)外壁上分别安装有空气出口直通管(5)以及空气进口直通管(6),所述中冷器筒体(2)的底部安装有托座(202),且所述托座(202)的顶端安装有换热管本体(7),所述换热管本体(7)的两端部与冷却介质进液管(3)、冷却介质出液管(4)相互连接导通。2.根据权利要求1所述的新型燃料电池高效中冷器,其特征在于:所述安装脚(1)设置有三组,三组所述安装脚(1)等距安装在中冷器筒体(2)底端的边缘位置处,所述安装脚(1)的底端设置有供螺栓穿过的定位孔(101)。3.根据权利要求1所述的新型燃料电池高效中冷器,其特征在于:所述冷却介质出液管(4)的顶端安装有单向气门芯(8)。4.根据权利要求1所述的新型燃料电池高效中冷器,其特征在于:所述换热管本体(7)的两端部分别设置有和冷却介质进液管(3)、冷却介质出液管(4)连接的接口一(701)、接口二(702)。5.根据权利要求4所述的新型燃料电池高效中冷器,其特征在于:所述换热管本体(7)为螺旋结构,所述换热管本体(7)采用纯铜材质的构件制得。6.根据权利要求1所述的新型燃料电池高效中冷器,其特征在于:所述冷却介质进液管(3)、冷却介质出液管(4)、空气出口直通管(5)以及空气进口直通管(6)皆采用紫铜材质的构件制得。

技术总结

本实用新型公开了新型燃料电池高效中冷器,包括安装脚以及中冷器筒体,中冷器筒体的顶端密封有上密封盖,中冷器筒体一侧的外壁上安装有冷却介质进液管以及冷却介质出液管,冷却介质进液管、冷却介质出液管一侧的中冷器筒体外壁上分别安装有空气出口直通管以及空气进口直通管,中冷器筒体的底部安装有托座,且托座的顶端安装有换热管本体,换热管本体的两端部与冷却介质进液管、冷却介质出液管相互连接导通。本实用新型体积紧凑,有利于节省整机空间,便于合理安排系统结构,且采用逆流的方法进行热量的交换,以得到较高的热量或物质的传递效率,同时中冷器内部无焊点,换热管成型后装入壳体,减少加工缺陷。减少加工缺陷。减少加工缺陷。

技术研发人员:赵军周 付宇

受保护的技术使用者:新乡骥翀氢能科技有限公司

技术研发日:2023.02.04

技术公布日:2023/4/28
声明:
“新型燃料电池高效中冷器的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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