[发明专利]一种温控开关及具有该温控开关的燃料电池进出气系统

权利要求书

1.一种温控开关，其特征在于：包括温控弹簧、单向阀和连接二者的柔性连接链；

所述单向阀包括平板状阀芯和阀座，阀芯置于阀座内，所述阀芯与阀座采用非对称形式的转动轴连接，通过阀芯于阀座内沿转动轴转动控制阀的开关；所述柔性连接链一端与单向阀阀芯采用铰接形式连接，以非对称形式的转动轴为支点，使柔性连接链与单向阀阀芯形成费力杠杆；

所述阀座和温控弹簧远离单向阀阀芯的一端均固定于固定架上，柔性连接链的另一端与温控弹簧靠近单向阀阀芯一端固接或铰接；

所述温控弹簧具有温度记忆功能，随温度变化产生弹性形变，温控弹簧从初始工作温度升至工作温度时温控弹簧伸长至工作长度，温控弹簧从工作温度降至初始工作温度时温控弹簧恢复原长度；

在温控弹簧处于初始工作温度时，柔性连接链处于拉紧状态，其二端分别对温控弹簧和阀芯施加有拉力；在温控弹簧处于工作温度时，柔性连接链处于松弛状态，其二端不受力；

所述柔性连接链的长度大于温控弹簧的最大变形量，即温控弹簧处于最大变形量时，其靠近阀芯一端与阀芯之间留有空隙；所述单向阀阀芯达到最大开度时，柔性连接链处于松弛状态。

2.如权利要求1所述温控开关，其特征在于：

当温控开关所处的环境温度为温控弹簧处于原长状态的温度时，柔性连接链处于拉紧状态，温控弹簧通过柔性连接链与单向阀阀芯之间有力的作用，单向阀阀芯与阀座密封连接；

当温控开关所处的环境温度高于温控弹簧处于原长状态的温度时，温控弹簧产生伸长形变，柔性连接链与单向阀阀芯之间的作用力消失，单向阀阀芯与阀座间的密封连接失效，单向阀阀芯在外界作用力下开启，但单向阀阀芯开启的最大角度受限于温控弹簧伸长的长度，即单向阀阀芯开启最大角度时柔性连接链再次处于拉紧状态；

当温控开关所处的环境温度再次升高时，温控弹簧再次产生伸长形变，柔性连接链与单向阀阀芯之间的作用力再次消失；单向阀阀芯开启的角度再次增大；如此实现温度与单向阀开启角度间的对应控制。

3.如权利要求1所述温控开关，其特征在于：所述阀芯置于中空的阀座内，在平板状阀芯上部的左右二端分别设有一同转动轴的圆柱形凹槽或突起，对应的于阀座上部左右二端的内壁面上分别设有一同转动轴的圆柱形突起或凹槽，阀座或阀芯上的突起置于对应的阀芯或阀座上的凹槽内，通过突起于凹槽内转动，使阀芯于阀座内转动，控制阀的开关；同时使阀芯与阀座形成非对称形式的转动轴连接；

所述柔性连接链一端与阀芯上部铰接，转动轴作为偏心转动轴和支点，使柔性连接链与单向阀阀芯形成费力杠杆。

4.如权利要求1或3所述温控开关，其特征在于：

所述阀座下部内壁面上设有限位挡块，阀闭合时，阀芯与限位挡块贴接。

5.如权利要求1或3所述温控开关，其特征在于：

单向阀阀闭合时，阀座和/或阀芯贴接处设有密封部件，有利于二者之间的密封连接。

6.如权利要求1所述温控开关，其特征在于：所述单向阀为立式升降式单向阀、卧式升降式单向阀，单瓣式、双瓣式、多瓣式旋启单向阀以及直通型蝶式单向阀中的一种；

所述温控弹簧为螺旋弹簧、涡卷弹簧、扭杆弹簧或板弹簧中的一种。

7.如权利要求1所述温控开关，其特征在于：所述柔性连接链为耐高温柔性材料中的一种制成。

8.如权利要求1温控开关，其特征在于：所述单向阀阀芯的开启程度与温控弹簧的变形量的关系，通过温控弹簧与单向阀阀座的具体位置及柔性连接链的长度来调节。

9.一种具有权利要求1-8任一所述温控开关的燃料电池进出气系统，其特征在于：包括气源、进气管路、出气管路，于进气管路和/或出气管路上设置有温控开关；所述温控开关随温度升高而逐渐开启，使得管路中气体流量逐渐增大；所述温控开关随温度降低而逐渐闭合，使得管路中气体流量逐渐减小，且降低至温控弹簧的初始工作温度时温控开关闭合。