[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

说明书

本发明涉及一种温控开关，包括温控弹簧、单向阀和连接二者的柔性连接链；所述单向阀包括阀芯和阀座，所述阀芯与阀座采用非对称形式的轴连接；所述柔性连接链与单向阀阀芯采用偏心铰接形式连接，使柔性连接链与单向阀阀芯形成费力杠杆；所述温控弹簧远离单向阀阀芯的一端固定于一固定物体上，临近单向阀阀芯一端与柔性连接链固定铰接；所述温控弹簧具有温度记忆功能，随温度变化发生弹性形变；所述柔性连接链的长度大于温控弹簧的最大变形量；所述温控弹簧的最大变形量大于单向阀阀芯的规定位移量。所述温控开关具有结构简单，成本低廉，易于随型设计，可靠性强，通过温度定量调节开关开启程度等优点。将其应用于燃料电池电堆系统气体进、出气口管路上具有防止电堆暂停工作时的气体、粉尘杂质进入，保护电堆不失水、实现气体进料自动启停等优点。

技术领域

本发明涉及一种温控开关，具体的说涉及一种通过温控弹簧机械控制的温控开关；

本发明还涉及一种具有上述温控开关的燃料电池进出气系统。

背景技术

温控开关是根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理变形，从而产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件。主要用于饮水机、热水器、三明治烤面包机、洗碗机、干燥机、消毒柜、微波炉、电热咖啡壶、电煮锅、冰箱、空调、过胶机、办公设备、汽车座位加热器等电热器具。现在流行的主要温控开关多采用电子元器件自动控制实现开关功能，不仅需要机械结构作为开关的主要实现部分，更需要电子元器件实现自动控制。这样一个系统中实现开、关功能的辅助部件所占有的体积较大，实现功能所需要的结构复杂。电子元器件控制的温控开关自身稳定性、可靠性得不到保证，因而影响整个系统的稳定性与可靠性。由此可见，一种无电子元器件控制的机械结构温控开关就显得尤为重要。

通常燃料电池堆本身燃料的进、出气口裸露在空气中，停机放置的过程中，空气中的杂质、湿气易于进入到燃料电池堆内部，影响燃料电池堆中MEA的性能，对电池堆本身造成不可修复的损害。在燃料进出气口加装有燃料电池堆本身温度控制的开关装置，使在燃料电池堆工作时开关装置自动打开，燃料电池堆停机时，开关装置自动关闭，有助于保护燃料电池堆内部核心部件的性能，从而延长电池堆使用寿命。用于风冷燃料电池堆的进、出气口开关结构，通过燃料电池堆停机状态与工作状态下自身的温差实现开关装置的功能。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案来实现。

发明内容

与现有技术相比，本发明具有结构简单，无需温度感应部件和控制部件，应用领域广泛，不仅可以实现当温度高于设定温度时开关开启的效果，同时可根据需要实现开关开启程度随温度连续变化的效果。适用于气体随温度变化而实现流通的技术领域，同时亦可用于通过温度来控制流体(特别是气体)流量的系统，应用于燃料电池电堆阴极气体进料系统中时，具有阻止停机状态杂质、湿气进入燃料电池电堆内部的作用，装置本身受外界环境因素影响小，有利于在降低燃料电池系统复杂性的同时提高燃料电池的可靠性和稳定性。

附图说明

图1是温控开关应用燃料电池堆主视图

图2是温控开关固定位置示意图

图3是温控开关工作时柔性连接链状态示意图

图4是温控开关闭合时柔性连接链状态示意图

图5是本专利具体实施方式中单向阀阀座示意图

图6是本专利具体实施方式中单向阀阀芯示意图

图中，1为固定温控弹簧的底座，2为单向阀阀壳，3为温控弹簧挡板，4为固定阀座与温控弹簧底座的进气罩，5为柔性连接链，6为温控弹簧，7为单向阀阀座，8为防止阀芯滑出的挡条，9为单向阀阀芯，10为阀芯上的非对称轴装置，11为阀芯上的开孔位置，与柔性连接链相铰接。

具体实施方式

实施例：一种温控开关及其在燃料电池阴极进气系统中的应用