一种燃料电池加热装置的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池加热装置。


背景技术：

2.燃料电池是一种将燃料的化学能转化为电能的装置，具有能量转换率高、清洁环保的特点，将燃料电池应用在新能源汽车领域将会有很好的发展。
3.燃料电池在工作时，需要对燃料电池进行预热，温度过低会使燃料电池的反应速度变慢，且影响燃料的使用率，因此需要对燃料电池进行预热，目前市面上的加热装置通常是通过设置电热丝进行加热，效果不佳。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种燃料电池加热装置，通过蒸汽发生器、进气管和回水管，将蒸汽通入第一散热箱内，第一散热箱设置在燃料电池上，对燃料电池进行加热，且散热箱内设有多个导流板，能够提高蒸汽的利用率。
5.本实用新型实施例提供一种燃料电池加热装置，包括：蒸汽发生器、第一散热箱、多个上导流板、多个下导流板、进气管和回水管；
6.所述第一散热箱中空设置，所述第一散热箱两侧分别设有第一进气孔和第一出水口，所述第一散热箱设置所述燃料电池上侧；
7.所述多个上导流板和所述多个下导流板均为矩形片状，所述多个上导流板和所述多个下导流板一体设置在所述第一散热箱内，且所述多个上导流板和所述多个下导流板相互间隔设置；
8.所述上导流板与所述散热箱内腔的下侧壁留有间隙，所述下导流板与所述散热箱内腔的上侧壁留有间隙，且所述下导流板上设有过水孔，所述上导流板的下沿低于所述下导流板的上沿；
9.所述蒸汽发生器中空设置，所述蒸汽发生器的顶面上设有出气孔，所述蒸汽发生器的侧面或底面设有进水口，所述蒸汽发生器上设有注水孔，所述蒸汽发生器用于产生蒸汽；
10.所述进气管一端与所述出气孔连通，另一端与所述进气孔连通；
11.所述回水管一端与所述出水口连通，另一端与所述进水口连通。
12.在一种可行的方案中，所述蒸汽发生器包括：水箱、电热丝和封盖；
13.所述水箱中空设置，所述出气孔设置在所述水箱的顶面上，所述进水口设置在所述水箱的侧面或底面上，所述水箱上设有注水孔；
14.所述电热丝设置在所述水箱内；
15.所述封盖用于封堵所述注水孔。
16.在一种可行的方案中，所述回水管包括：落水段和回水段；
17.所述落水段与所述第一出水口连通；
18.所述回水段与所述进水口连通，所述回水段弯折设置，且所述回水段弯折部的最低处高度低于所述进水口所在高度，所述回水段弯折部的最高处高度高于所述进水口所在高度。
19.在一种可行的方案中，所述多个上导流板和所述多个下导流板倾斜设置。
20.在一种可行的方案中，还包括：第一保温盒；
21.所述第一保温盒套设在所述第一散热箱的顶面和侧面。
22.在一种可行的方案中，还包括：第二散热箱、第一支管、第二支管和第二保温盒；
23.所述第二散热箱中空设置，所述第二散热箱两侧分别设有第二进气孔和第二出水口，所述第二散热箱设置在所述燃料电池下侧；
24.所述第一支管一端与所述第二进气孔连通，另一端与所述进气管连通；
25.所述第二支管一端与所述第二出水口连通，另一端与所述回水管连通；
26.所述第二保温盒套设在所述第二散热箱的侧面和底面。
27.在一种可行的方案中，还包括：多组固定组件；
28.所述固定组件包括：上固定片、下固定片、固定螺栓和第一固定螺母，所述多组固定组件用于固定所述第一散热箱和所述第二散热箱；
29.所述上固定片设置在所述第一散热箱一侧，所述上固定片上设有第一固定孔；
30.所述下固定片设置在所述第二散热箱一侧，所述下固定片上设有第二固定孔，且所述第一固定孔与所述第二固定孔同轴设置；
31.所述固定螺栓穿过所述第一固定孔和所述第二固定孔，所述固定螺母旋拧在所述固定螺栓上。
32.在一种可行的方案中，还包括：温感装置和控制器；
33.所述温感装置固定在所述上固定片或所述下固定片上，所述温感装置用于采集所述燃料电池的温度；
34.所述控制器分别与所述温感装置和所述蒸汽发生器连接。
35.在一种可行的方案中，所述温感装置包括：安装片、温度传感器、第二固定螺母和两个调节螺母；
36.所述安装片包括：竖直段和水平段，所述水平段上设有第三固定孔，所述水平段穿设在所述固定螺栓上，且所述水平段通过所述第二固定螺母固定在所述固定螺栓上，所述竖直段上设有第四固定孔；
37.所述温度传感器穿设在所述第四固定孔内，所述温度传感器上设有外螺纹，所述调节螺母上设有与所述外螺纹配合的内螺纹，所述两个调节螺母旋拧在所述温度传感器上，且所述两个调节螺母分别抵接在所述竖直段的两侧。
38.基于上述方案可知，本实用新型的燃料电池加热装置，通过蒸汽发生器产生蒸汽，蒸汽通过进气管进入第一散热箱内，然后向回水管方向运动，在运动过程中，蒸汽冷凝为水散失热量，第一散热箱吸收热量并将热量传导给与第一散热箱接触的燃料电池，进而对燃料电池进行加热。而且，散热箱内设有多个上导流板和多个下导流板，上导流板和下导流板均为矩形片状结构，且上导流板两侧与第一散热箱内的两侧侧壁相连、顶面与第一散热箱内的顶面侧壁相连，下导流板两侧与第一散热箱内的两侧侧壁相连、底面与第一散热箱内的底面侧壁相连，下导流板与第一散热箱内的底面侧壁交叉处设有过水孔，这样既能够延
长蒸汽在第一散热箱内的运动距离，提高蒸汽在第一散热箱内的散热时长，又能够避免下导流板之间冷凝的水无法流出。
附图说明
39.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本实用新型实施例中燃料电池散热装置的整体结构示意图；
41.图2为本实用新型实施例中燃料电池散热装置的剖视结构示意图。
42.图中标号：
43.1、燃料电池；2、蒸汽发生器；3、第一散热箱；4、上导流板；5、下导流板；6、进气管；7、回水管；8、第一进气孔；9、第一出水口；10、过水孔；11、出气孔；12、进水口；13、注水孔；14、水箱；15、电热丝；16、封盖；17、落水段；18、回水段；19、第一保温盒；20、第二散热箱；21、第一支管；22、第二支管；23、第二保温盒；24、第二进气孔；25、第二出水口；26、固定组件；27、上固定片；28、下固定片；29、固定螺栓；30、第一固定螺母；31、第一固定孔；32、第二固定孔；33、温感装置；34、控制器；35、安装片；36、温度传感器；37、第二固定螺母；38、调节螺母；39、竖直段；40、水平段；41、第三固定孔；42、第四固定孔。
具体实施方式
44.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
48.图1为本实用新型实施例中燃料电池散热装置的整体结构示意图，图2为本实用新
型实施例中燃料电池散热装置的剖视结构示意图。如图1至图2所示，本实施例的燃料电池加热装置，包括：蒸汽发生器2、第一散热箱3、多个上导流板4、多个下导流板5、进气管6和回水管7，第一散热箱3中空设置，第一散热箱3两侧分别设有第一进气孔8和第一出水口9，第一散热箱3设置燃料电池1上侧，多个上导流板4和多个下导流板5均为矩形片状，多个上导流板4和多个下导流板5一体设置在第一散热箱3内，且多个上导流板4和多个下导流板5相互间隔设置，上导流板4与散热箱内腔的下侧壁留有间隙，下导流板5与散热箱内腔的上侧壁留有间隙，且下导流板5上设有过水孔10，上导流板4的下沿低于下导流板5的上沿，蒸汽发生器2中空设置，蒸汽发生器2的顶面上设有出气孔11，蒸汽发生器2的侧面或底面设有进水口12，蒸汽发生器2上设有注水孔13，蒸汽发生器2用于产生蒸汽，进气管6一端与出气孔11连通，另一端与进气孔连通，回水管7一端与出水口连通，另一端与进水口12连通。
49.具体的说，在本实施例中，第一散热箱3采用散热材料，第一散热箱3中空设置，放置在燃料电池1上，第一散热箱3的左侧侧壁上设有第一进气孔8，右侧侧壁下侧设有第一出水口9。上导流板4和下导流板5均为矩形片状结构，且上导流板4两侧与第一散热箱3内腔的两侧侧壁相连、顶面与第一散热箱3内腔的顶面侧壁相连，下导流板5两侧与第一散热箱3内腔的两侧侧壁相连、底面与第一散热箱3内腔的底面侧壁相连，下导流板5与第一散热箱3内的底面侧壁交叉处设有过水孔10，多个上导流板4和多个下导流板5间隔设置，且上导流板4的下沿低于下导流板5的上沿。蒸汽发生器2中空设置，出气孔11和注水孔13设置在蒸汽发生器2的顶面，进水口12设置在蒸汽发生器2的右侧壁上，进气管6两端分别与出气孔11和第一进气孔8连通，回水管7两端分别与第一出水口9和进水口12连通。
50.通过上述内容不难发现，首先通过注水孔13向蒸汽发生器2内加入一定量的水，然后对蒸汽发生器2通电，水受热产生蒸汽，蒸汽通过进气管6进入第一散热箱3内，之后蒸汽绕多个上导流板4和多个下导流板5形成的曲形路径向第一出水口9方向运动，之后经回水管7流回蒸汽发生器2。蒸汽在第一散热箱3内运动过程中，第一散热箱3受热温度升高，并将热量传导给与第一散热箱3接触的燃料电池1，从而实现对燃料电池1进行加热。
51.进一步的，蒸汽发生器2包括：水箱14、电热丝15和封盖16，水箱14中空设置，出气孔11设置在水箱14的顶面上，进水口12设置在水箱14的侧面或底面上，水箱14上设有注水孔13，电热丝15设置在水箱14内，封盖16用于封堵注水孔13。具体的说，在本实施例中，水箱14为不锈钢材料制成，水箱14中空设置，出气孔11和注水孔13均设置在水箱14的顶面，注水孔13内设有内螺纹，封盖16上设有外螺纹，风管旋拧在注水孔13内，进水口12设置在水箱14的右侧侧壁上，电热丝15设置在水箱14内，电热丝15与电源电性连接。通过注水孔13向水箱14内加入一定量的水，然后盖上封盖16，给电热丝15通电，水箱14内的水分受热沸腾，产生蒸汽，蒸汽经出气孔11进入进气管6，后流向第一散热箱3内。
52.进一步的，回水管7包括：落水段17和回水段18，落水段17与第一出水口9连通，回水段18与进水口12连通，回水段18弯折设置，且回水段18弯折部的最低处高度低于进水口12所在高度，回水段18弯折部的最高处高度高于进水口12所在高度。具体的说，在本实施例中，落水段17为l形，落水段17的一部分水平设置且与第一出水口9连通，落水段17的另一部分竖直设置，回水段18两端水品设置，回水段18中间位s形，且s形的最高液位高于进水口12的液位，s形的最低液位低于进水口12的液位。这样设置，一方面第一散热箱3内冷凝的水份能够直接经落水段17流至回水段18，另一方面能够保证s形管内一直停有水分，能够防止蒸
汽从回水管7进入第一散热箱3，保证回路的畅通。
53.进一步的，多个上导流板4和多个下导流板5倾斜设置。具体的说，在本实施例中，上导流板4与竖直方向存在夹角，且上导流板4和下导流板5平行设置，这样设置能够再次延长蒸汽在第一散热箱3内的运动距离，延长蒸汽在第一散热箱3内的散热时间，提高利用率。
54.进一步的，还包括：第一保温盒19，第一保温盒19套设在第一散热箱3的顶面和侧面。具体的说，在本实施例中，第一保温盒19采用保温材料，第一保温盒19中空设置，且下侧设有开口，第一保温盒19卡接在第一散热箱3的顶面和侧面，且第一保温盒19的左右侧面设有凹槽，凹槽用于避让进气管6和回水管7。设置保第一温盒，有助于减少第一散热箱3热量向周围环境散失。
55.进一步的，还包括：第二散热箱20、第一支管21、第二支管22和第二保温盒23，第二散热箱20中空设置，第二散热箱20两侧分别设有第二进气孔24和第二出水口25，第二散热箱20设置在燃料电池1下侧，第一支管21一端与第二进气孔24连通，另一端与进气管6连通，第二支管22一端与第二出水口25连通，另一端与回水管7连通，第二保温盒23套设在第二散热箱20的侧面和底面。具体的说，在本实施例中，第二散热箱20与第一散热箱3结构相同，且第二散热箱20内设有与第一散热箱3内相同的多个上导流板4和多个下导流板5，区别在于第二散热箱20设置在燃料电池1的下侧，第二散热箱20的左侧壁上设有第二进气孔24，第二散热箱20的右侧壁下侧设有第二出水孔。第一支管21和第二支管22均水平设置，第一支管21左侧端与进气管6连通，右侧端与第二进气孔24连通；第二支管22左端与第二出水口25连通，右侧端与回水管7连通。第二保温盒23采用保温材料，第二保温盒23中空设置，且上侧设有开口，第二保温盒23卡接在第二散热箱20的底面和侧面，且第二保温盒23的左右侧面设有凹槽，凹槽用于避让第一支管21和第二支管22。这样设置，从两个方向对燃料电池1进行加热，有助于提高加热速度。
56.进一步的，还包括：多组固定组件26，固定组件26包括：上固定片27、下固定片28、固定螺栓29和第一固定螺母30，多组固定组件26用于固定第一散热箱3和第二散热箱20，上固定片27设置在第一散热箱3一侧，上固定片27上设有第一固定孔31，下固定片28设置在第二散热箱20一侧，下固定片28上设有第二固定孔32，且第一固定孔31与第二固定孔32同轴设置，固定螺栓29穿过第一固定孔31和第二固定孔32，固定螺母旋拧在固定螺栓29上。具体的说，在本实施例中，多组固定组件26为四组，两组固定组件26设置在第一散热箱3和第二散热箱20的左侧，且该两组固定组件26前后对称设置；另外两组固定组件26设置在第一散热箱3和第二散热箱20的右侧，且该两组固定组件26前后对称设置，左侧两组固定组件26和右侧两组固定组件26左右对称设置。固定组件26包括：上固定片27、下固定片28、固定螺栓29和第一固定螺母30，上固定片27固定在第一散热箱3的一侧，下固定片28固定在第二散热箱20的一侧，且上固定片27和下固定片28上下对称设置，上固定片27上设有第一固定孔31，下固定片28上设有第二固定孔32，且第一固定孔31与第二固定孔32同轴设置，固定螺栓29穿过第一固定孔31和第二固定孔32，且固定螺栓29的端部与上固定片27的上表面抵接，固定螺母旋拧在固定螺栓29上，且固定螺母的上表面与下固定片28的下表面抵接。通过设置多组固定组件26，使第一散热箱3和第二散热箱20牢固的设置在燃料电池1的上下侧。
57.进一步的，还包括：温感装置33和控制器34，温感装置33固定在上固定片27或下固定片28上，温感装置33用于采集燃料电池1的温度，控制器34分别与温感装置33和蒸汽发生
器2连接。具体的说，在本实施例中，设置温感装置33和控制，当燃料电池1的温度低于一定值后，控制器34控制蒸汽发生器2工作，当燃料电池1的温度高于一定值后，控制器34控制蒸汽发生器2停止工作。
58.进一步的，温感装置33包括：安装片35、温度传感器36、第二固定螺母37和两个调节螺母38，安装片35包括：竖直段39和水平段40，水平段40上设有第三固定孔41，水平段40穿设在固定螺栓29上，且水平段40通过第二固定螺母37固定在固定螺栓29上，竖直段39上设有第四固定孔42，温度传感器36穿设在第四固定孔42内，温度传感器36上设有外螺纹，调节螺母38上设有与外螺纹配合的内螺纹，两个调节螺母38旋拧在温度传感器36上，且两个调节螺母38分别抵接在竖直段39的两侧。具体的说，在本实施例中，安装片35设置在左侧的两组固定组件26上，安装片35的水片段上设有两个第三固定孔41，左侧两个固定组件26的固定螺栓29穿过两个第三固定孔41，第二固定螺母37旋拧在固定组件26的固定螺栓29上，且第二固定螺母37的下表面与水平段40的上表面抵接，竖直段39上设有第四固定孔42，第四固定孔42为水平设置的腰型孔，温度传感器36穿过第四固定孔42，两个调节螺母38旋拧在温度传感器36上，且两个调节螺母38分别抵接在竖直段39的两侧。调整温度传感器36的位置，使温度传感器36的感应部抵接在燃料电池1的左侧壁上。
59.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。
60.而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
61.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
62.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。