一种氢气循环泵结构制造技术

技术编号:40644700 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-13 21:25
本技术涉及氢气燃料电池领域,公开了一种氢气循环泵结构,包括泵结构和驱动件,泵结构包括连杆、泵本体、泵膜片和两个单向阀膜片,泵本体内部开有空腔,连杆的一端连接在驱动件的驱动轴上,泵膜片固定连接在连杆的另一端并位于空腔内,泵膜片的两端固定连接在空腔的表面,泵本体内开有进气口和出气口,进气口和出气口均与空腔连通,两个单向阀膜片分别在进气通道和出气通道同腔室的连通处。本方案中的氢气循环泵结构内部通过泵膜片的形变制造腔室的气压改变,将废气吸入循环泵再次鼓入电堆阳极,泵体内没有同步齿轮等需要啮合传动的装置,降低摩擦发热和装置损坏的风险,且无需加入润滑剂,避免了油料污染对于回收氢气以及电机反应的影响。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及氢气燃料电池领域,具体涉及一种氢气循环泵结构


技术介绍

1、随着传统化石能源的不断消耗,随着带来的能源安全、环境污染、气候变化等问题,使得各国积极寻找化石能源的替代方案,比如太阳能、风能等新能源,但是上述新能源存在分布不均匀、功率不稳定等现象。燃料电池所用的氢气可以作为良好的储能介质,将上述不能并入电网的电能以化学能的方式储存起来。相比于锂电池汽车,燃料电池汽车储能系统能量密度更大,能源补充时间更短,同时,在高寒地区具备自发热功能,续航不会衰减。现阶段,燃料电池汽车在重卡、物流车等商用车具有良好的发展前景。

2、氢燃料电池主要依靠氢气“放电燃烧”作为供电正极,向用电器供电,氢气循环泵是氢氧燃料电池的重要组成部分,目前主流的氢气循环泵如罗茨、爪式等,由于使用同步齿轮传动,需要润滑油,为了防止润滑油泄漏至燃料电池电堆中,以及防止氢气内泄漏,需要设计对应的如油封、气封等密封结构,各类密封件与轴系高速旋转摩擦,不仅发热严重,而且其可靠性会随运行时间逐渐降低,直至失效,是氢气循环泵故障的主要原因。


技术实现思路

1、本技术意在提供一种氢气循环泵结构,以解决现有氢气循环泵内部齿轮结构复杂,易摩擦生热和润滑油易泄露的技术问题。

2、为达到上述目的,本技术采用如下技术方案:一种氢气循环泵结构,包括泵结构和驱动件,泵结构包括泵本体、连杆、泵膜片和两个单向阀膜片,泵本体内开有空腔,连杆的一端与驱动件输出轴固定连接,连杆的另一端与泵膜片固定连接,泵膜片的两端固定连接在空腔内壁上,泵本体上设有与空腔连通的进气口和出气口,两个单向阀膜片分别滑动设置于进气口和出气口与空腔的连接处且能间歇连通进气口和空腔以及连通空腔和出气口。

3、本方案的有益效果为:

4、利用驱动件和连杆使泵吸膜片产生一定形变,从而改变空腔内的气压,使腔室内气压小于进气管路中的气压,在空腔内与进气管道的气压差的作用下,进气口的单向发膜片移动并形成通路,含有氢气的废气被吸入腔室内,而后反向驱动连杆运动,使腔室内的气压增大并大于出气通道的气压,此时在限位装置的作用下,进气口的单向发膜片移动并将进气口封堵,出气口的单向阀膜片移动并形成通路,氢气在气压差的作用下被推入氢气出气通道,整个泵结构中不含有齿轮结构,无须润滑油进行润滑,避免了润滑油进入泵内结构,且无需使用油封件等装置,避免了各类密封件旋转时产生多余热量。

5、进一步的,连杆的另一端固定连接有连接部,连接部的一端较粗,连接部的较粗的一端卡合在泵膜片内部。

6、有益效果:增大连杆与泵膜片的接触面积,使连接关系更加紧密,同时避免高速反复拉伸收缩泵膜片和连杆的连接可能出现的不牢固或者泵膜片发生变形等问题。

7、进一步的,所述进气口和出气口均设置有限位件。

8、有益效果:限位件保证气压改变时,两个单向阀膜片仅发生直线运动且不与空腔内其他结构接触,保证单向阀膜片在气压差作用下发生移动时保持自身形态不发生改变,以保证在需要封堵进气口或者出气口时能够提供良好的气密性,保证装置的正常运行。

9、进一步的,所述驱动件包括电机、轴承和偏心轮,偏心轮与电机输出轴固定连接,连杆的一端还包括旋转圆环,旋转圆环和偏心轮通过轴承转动连接。

10、有益效果:将周期性竖直运动转化为转轴的转动驱动,仅需控制电机的转动速度即可控制装置的泵吸周期,且可保证每次氢气的吸气量和泵送量基本相同。

11、进一步的,泵膜片和单向阀膜片的材质优选为氢化丁晴橡胶加布。

12、有益效果:氢化丁晴橡胶材质具有良好的延展性和抗疲劳性,适于长期使用,并且在泵送燃料电池阳极出来的高湿氢气时,冷凝形成的少量液态水有利于橡胶膜片的润滑和密封,进一步提高循环泵的性能和耐久能力。

13、进一步的,所述泵结构为两个,电机为双输出轴电机,两个偏心轮分别与电机的输出轴的两端固定连接,两个连杆的一端分别与两个偏心轮通过轴承转动连接。

14、有益效果:进一步提高装置的运行效率,一个电机同时驱动两套泵结构,减少生产支出,降低能源消耗。

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【技术保护点】

1. 一种氢气循环泵结构,其特征在于:包括泵结构和驱动件,泵结构包括泵本体、连杆、泵膜片和两个单向阀膜片,泵本体内开有空腔,连杆的一端与驱动件输出轴偏心转动连接,连杆的另一端与泵膜片固定连接, 泵膜片的两端固定连接在空腔内壁上,泵本体上设有与空腔连通的进气口和出气口,两个单向阀膜片分别滑动设置于进气口和出气口与空腔的连接处且能间歇连通进气口和空腔以及连通空腔和出气口。

2.根据权利要求1所述的一种氢气循环泵结构,其特征在于:连杆的另一端固定连接有连接部,连接部的一端较粗,连接部的较粗的一端卡合在泵膜片内部。

3.根据权利要求2所述的一种氢气循环泵结构,其特征在于:所述进气口和出气口均设置有限位件。

4.根据权利要求3所述的一种氢气循环泵结构,其特征在于:所述驱动件包括电机、轴承和偏心轮,偏心轮与电机输出轴固定连接,连杆的一端还包括旋转圆环,旋转圆环和偏心轮通过轴承转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种氢气循环泵结构,其特征在于:所述泵结构为两个,电机为双输出轴电机,两个偏心轮分别与双输出轴电机的输出轴的两端固定连接,两个连杆的一端分别与两个偏心轮通过轴承转动连接。

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【技术特征摘要】

1. 一种氢气循环泵结构,其特征在于:包括泵结构和驱动件,泵结构包括泵本体、连杆、泵膜片和两个单向阀膜片,泵本体内开有空腔,连杆的一端与驱动件输出轴偏心转动连接,连杆的另一端与泵膜片固定连接, 泵膜片的两端固定连接在空腔内壁上,泵本体上设有与空腔连通的进气口和出气口,两个单向阀膜片分别滑动设置于进气口和出气口与空腔的连接处且能间歇连通进气口和空腔以及连通空腔和出气口。

2.根据权利要求1所述的一种氢气循环泵结构,其特征在于:连杆的另一端固定连接有连接部,连接部的一端较粗,连接部的较粗的一端卡合在泵...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭文军黄跃均蒋三青张维东葛晓成唐再禹
申请(专利权)人:重庆凯瑞动力科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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