一种低温氢气循环泵的制作方法

1.本实用新型属于氢气循环泵技术领域，尤其涉及一种低温氢气循环泵。


背景技术：

2.在燃料电池系统中，氢气循环泵将阳极的残余氢气抽出并混合储氢系统输送的氢气，重新输入至电堆阳极，提高氢气利用率。但电堆在发电过程中会从阴极侧渗透水分至电堆阳极侧，导致运行一段时间后氢气循环泵的转子压缩腔会存积液态水。当遇到零下温度的低温天气，氢气循环泵内的积水将会结冰，导致循环泵气体腔内转子冻结，从而造成电机堵转，从而影响燃料电池系统的正常运行，甚至造成氢气循环泵损坏。
3.因此需要提出一种具备低温运行能力的氢气循环泵及其控制方法。现有技术大多仅是对氢气循环泵的排水进行优化，例如通过改变主动转子与被动转子离进气口的距离来改变水蒸气在压缩腔内的积聚状态，从而改善存水结冰的情况。还有通过将排气口设置在增压器底部，来避免水在压缩腔内积攒，从而避免存水结冰。但在实际工程应用时，上述两种技术方案均仍会存在积水结冰的现象，故需对此现象提出更有效的改进措施。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术方法的不足，本实用新型的目的在于提出一种低温氢气循环泵，能够有效改善低温环境下的氢气循环泵压缩腔内积水结冰现象，保证氢气循环泵转子的正常运转。
5.为实现以上目的，本实用新型采用技术方案是：一种低温氢气循环泵，包括驱动电机、齿轮室、压缩腔、氢气出口和氢气入口，所述驱动电机通过齿轮室内齿轮组件连接至压缩腔内转子组件，在所述压缩腔上设置有氢气出口和氢气入口；在所述压缩腔的端盖上设置有加热盘管。
6.进一步的是，所述齿轮室内的齿轮组件包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮相互啮合，且主动齿轮与从动齿轮封装在齿轮室内；驱动电机带动主动齿轮旋转。
7.进一步的是，所述压缩腔内的转子组件包括主动转子和被动转子，主动转子和被动转子均通过轴承固定在压缩腔内壁上，所述从动齿轮与主动转子安装在同一轴上，主动转子带动被动转子旋转，主动转子与被动转子接触的外轮廓面互为共轭曲面，在两个转子旋转时将氢气入口的气体压缩并传输至出气口释放。
8.进一步的是，还包括控制器和温度传感器，所述加热盘管通过热管连接端子与电源相连，电源的通断电受控制器控制；在所述压缩腔的端盖内侧还设有温度传感器，温度传感器与控制器相连。实现低温氢气循环泵的自主调节。
9.采用本技术方案的有益效果：
10.本实用新型通过在压缩腔端盖上布置加热盘管，可在压缩腔内温度较低时加热压缩腔；从而保证氢气循环泵在低温环境下的顺利启动，减少冰块对压缩腔内转子的磨损，延
长氢气循环泵寿命；能够有效改善低温环境下的氢气循环泵压缩腔内积水结冰现象，保证氢气循环泵转子的正常运转。
11.本实用新型在压缩腔内布置有温度传感器，能实时检测压缩腔内温度，通过温度传感器来控制加热盘管的工作，便于控制器对氢气循环泵的运行模式进行选择；结合温度传感器与加热盘管，可通过控制器对氢气循环泵压缩强内的冰块融化，保证氢气循环泵能在低温环境下快速启动。
附图说明
12.图1为本实用新型的一种低温氢气循环泵的正视图；
13.图2为本实用新型的一种低温氢气循环泵的侧视图；
14.其中，1
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驱动电机，2
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齿轮室，3
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压缩腔，4
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氢气出口，5
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热管连接端子，6
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加热盘管，7
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温度传感器，8
‑
氢气入口。
具体实施方式
15.为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。
16.在本实施例中，参见图1和2所示，一种低温氢气循环泵，包括驱动电机1、齿轮室2、压缩腔3、氢气出口4和氢气入口8，所述驱动电机1通过齿轮室2内齿轮组件连接至压缩腔3内转子组件，在所述压缩腔3上设置有氢气出口4和氢气入口8；在所述压缩腔3的端盖上设置有加热盘管6。
17.作为上述实施例的优化方案1，所述齿轮室2内的齿轮组件包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮相互啮合，且主动齿轮与从动齿轮封装在齿轮室2内；驱动电机1带动主动齿轮旋转。
18.作为上述实施例的优化方案2，所述压缩腔3内的转子组件包括主动转子和被动转子，主动转子和被动转子均通过轴承固定在压缩腔3内壁上，所述从动齿轮与主动转子安装在同一轴上，主动转子带动被动转子旋转，主动转子与被动转子接触的外轮廓面互为共轭曲面，在两个转子旋转时将氢气入口8的气体压缩并传输至出气口释放。
19.作为上述实施例的优化方案3，还包括控制器和温度传感器7，所述加热盘管6通过热管连接端子5与电源相连，电源的通断电受控制器控制；在所述压缩腔3的端盖内侧还设有温度传感器7，温度传感器7与控制器相连。实现低温氢气循环泵的自主调节。
20.为了更好的理解本实用新型，结合具体实施例进行说明其工作原理，但不仅限于以下工作方式：
21.在控制器中可通过设置阈值判断来根据温度传感器7的检测温度对加热盘管6进行调整。首先通过温度传感器7检测当前压缩腔3内温度，若温度大于低温启动阈值x1，则采用正常启动模式，可直接启动氢气循环泵；若温度低于低温启动阈值x1，则采用低温启动模式，此时先由控制器控制电源通电，使加热盘管6发热，热量从端盖传递至压缩腔3，使压缩腔3内的冰块融化，当温度传感器7检测到压缩腔3内温度大于除冰完成温度阈值x2时(x2＞x1)停止加热，再启动氢气循环泵。
22.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行
业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种低温氢气循环泵，其特征在于，包括驱动电机(1)、齿轮室(2)、压缩腔(3)、氢气出口(4)和氢气入口(8)，所述驱动电机(1)通过齿轮室(2)内齿轮组件连接至压缩腔(3)内转子组件，在所述压缩腔(3)上设置有氢气出口(4)和氢气入口(8)；在所述压缩腔(3)的端盖上设置有加热盘管(6)。2.根据权利要求1所述的一种低温氢气循环泵，其特征在于，所述齿轮室(2)内的齿轮组件包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮相互啮合，且主动齿轮与从动齿轮封装在齿轮室(2)内；驱动电机(1)带动主动齿轮旋转。3.根据权利要求2所述的一种低温氢气循环泵，其特征在于，所述压缩腔(3)内的转子组件包括主动转子和被动转子，主动转子和被动转子均通过轴承固定在压缩腔(3)内壁上，所述从动齿轮与主动转子安装在同一轴上，主动转子带动被动转子旋转，主动转子与被动转子接触的外轮廓面互为共轭曲面。4.根据权利要求1
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3任一所述的一种低温氢气循环泵，其特征在于，还包括控制器和温度传感器(7)，所述加热盘管(6)通过热管连接端子(5)与电源相连，电源的通断电受控制器控制；在所述压缩腔(3)的端盖内侧还设有温度传感器(7)，温度传感器(7)与控制器相连。

技术总结
本实用新型公开了一种低温氢气循环泵，包括驱动电机、齿轮室、压缩腔、氢气出口和氢气入口，所述驱动电机通过齿轮室内齿轮组件连接至压缩腔内转子组件，在所述压缩腔上设置有氢气出口和氢气入口；在所述压缩腔的端盖上设置有加热盘管。本实用新型能够有效改善低温环境下的氢气循环泵压缩腔内积水结冰现象，保证氢气循环泵转子的正常运转。循环泵转子的正常运转。循环泵转子的正常运转。


技术研发人员：陈桥松 贺中立 张伟明 陶诗涌 杨春华 曾厚铭 闫帆
受保护的技术使用者：四川荣创新能动力系统有限公司
技术研发日：2021.04.22
技术公布日：2021/11/17