一种集成主路的离子交换器的制作方法

本实用新型涉及一种离子交换器，尤其是涉及一种燃料电池用集成主路的离子交换器。

背景技术：

燃料电池是一种能把存储在燃料中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的装置。只要在阳极侧和阴极侧不断的供给燃料和氧化剂，它就可以通过氧化还原反应，不断地对外输出电能。与一般的充电电池(例如锂电池)不同的是，单纯的一个燃料电池或燃料电池电堆单元是不能工作的，它需要一套复杂的辅助系统与其配合，构成一个燃料电池发电系统才能对外发电。除了燃料电池电堆外，一般还包括氢气系统、空气系统、冷却系统以及辅助多方协调的控制系统等，主要部件包括空气压缩机、冷却水泵、氢气循环泵等。

燃料电池中，任何与电极有直接或间接接触的流体，都应不含任何对膜电极造成潜在危害的例子，包括正离子与负离子。在燃料电池运行过程中，由于各种流体对管路的磨损与侵蚀，也会产生额外的对电机有危害的离子，所以，装去离子器非常重要，去离子器通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换。

申请号为201620946159.7的中国实用新型专利公开了一种燃料电池的水冷却系统，属于水冷却领域，包括散热器、水泵、水箱和去离子器，质子交换膜燃料电池内具有冷却通路；散热器、水泵、水箱、冷却通路串联为水冷却回路，去离子器的一端连通水泵的输出侧、另一端连回水箱。上述燃料电池的水冷却系统中去离子器和回水箱连接，通过水泵3的输出侧依次经过去离子水切断阀、调试阀、去离子器5连回水箱4这样的循环回路来制作去离子水，通过测试水箱4中的去离子水电导率，来调节水箱中去离子水的比例，然而，这种离子交换器为传统圆筒状离子交换器，顶部进水，主体填充离子交换树脂，底部排出去离子水。这样在过滤时，由于床层压降使离子交换器内产生负压，这样会使离子交换器内部液体中离子浓度富集，造成去离子器内外压差增大，导致去离子水供给不足。甚至还会因此导致下游冷却系统瘫痪、影响生产效率、危及生产岗位人员等。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种集成主路的离子交换器，大大降低离子交换器的压差，保证冷却液的供给。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种集成主路的离子交换器，包括过滤离子壳体，与过滤离子壳体相连接的冷却液入口和冷却液出口，以及填充在过滤离子壳体内的过滤离子，其特征在于，所述的过滤离子壳体包括内层壳体和外层壳体，所述的内层壳体上部分壳体由金属丝网构成，进入内层壳体的冷却液部分从金属丝网处流至内层壳体和外层壳体之间的夹层，并在底部与被过滤离子处理后的冷却液汇合后从冷却液出口排出。

进一步地，所述的内层壳体上部预留有空缺，所述金属丝网预埋在内层壳体所述空缺周边，与内层壳体一体成型。

进一步地，所述的金属丝网的高度为所述的内层壳体高度的1/5～1/3。

进一步地，所述的金属丝网精度为0.06～0.07mm。

进一步地，所述的内层壳体和外层壳体之间的夹层厚度为2～4mm。

进一步地，所述的内层壳体底部碗状汇流腔，该汇流腔底部设有排出口，经过滤离子处理后的冷却液汇集到汇流腔内，并从排出口排出，与从内层壳体和外层壳体之间的夹层流出的冷却液冲击混合，再进入冷却液出口。

进一步地，所述的汇流腔设有至少两个。

进一步地，所述的过滤离子包括强酸性阳离子树脂、弱酸性阳离子树脂、强碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂的一种或几种。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、选材成本低：金属丝网廉价易得，可以降低产品制造成本

2、结构简单可调：可以调节金属丝网与过滤离子壳体之间的高度比例来控制压差，从而控制出口流量。

3、汇流效果好：底部设有碗状汇流腔，能更好地将主路和旁路的冷却液充分混合。

附图说明

图1为去离子器的总成结构示意图。

图中标号所示：

冷却液入口1、金属丝网2、过滤离子壳体3、内层壳体31、汇流腔311、排出口312、外层壳体32、过滤离子4、冷却液出口5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图1，该集成主路的离子交换器，包括过滤离子壳体3，与过滤离子壳体3 相连接的冷却液入口1和冷却液出口5，以及填充在过滤离子壳体3内的过滤离子 4。而过滤离子壳体3包括内层壳体31和外层壳体32，所述的内层壳体和外层壳体之间的夹层厚度为3mm。所述的内层壳体31上部分壳体由金属丝网2构成，所述的金属丝网的高度为所述的内层壳体高度的1/4，金属丝网精度为0.066mm。内层壳体31底部存在一个碗状汇流腔311，该汇流腔311底部设有排出口312。

工作时，燃料电池冷却液从冷却液入口1进入，部分从金属丝网2处流至内层壳体31和外层壳体32之间的夹层，另一部分经过过滤离子4处理后，流经汇流腔 311后从排出口312排出，与从金属丝网2处流出的冷却液混合后，一起从冷却液出口5排出，对燃料电池进行冷却。