一种氢燃料电池氢气组合阀件的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，特别是涉及一种氢燃料电池氢气组合阀件的加热装置。


背景技术：

2.燃料电池发动机的氢气系统中会使用氢气组合阀件以控制进入发动机系统内部的氢气流量以及压力，保证发动机的额定功率和峰值功率。根据质子交换膜燃料电池发动机的特性，无法避免氢气干燥，因此在氢气系统的氢气组合阀件内部会积聚部分液态水，在发动机停机一段时间后进行低温冷启动时，氢气系统的氢气组合阀件内部液态水结冰，从而导致氢气系统的氢气组合阀件内部阻力增加，导致氢气组合阀件后端压力不稳从而使得系统效率下降。目前，通过加大氢气系统的氢气组合阀件内部的线圈，增加线圈产生的热量，利用线圈产生的热量破冰；或者在发动机停机后利用惰性气体对氢气组合阀件进行鼓风吹扫后排出液态水的方式，解决氢气系统的氢气组合阀件内部液态水结冰的问题。但是，由于氢气系统的氢气组合阀件内部线圈本身的发热量较少，利用线圈的产热量对结冰的液态水进行加热，需要较长的时间，导致低温冷启动时间较长；而采用鼓风吹扫的方式，则需要在发动机低温冷启动之前，利用氢气将阳极路中的惰性气体排出，同样导致低温冷启动时间较长。


技术实现要素：

3.鉴于以上问题，本实用新型的目的是提供一种氢燃料电池氢气组合阀件的加热装置，以解决现有技术中利用线圈的产热量对结冰的液态水进行加热或采用鼓风吹扫的方式排出液态水，导致低温冷启动时间较长的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.本实用新型所述氢燃料电池氢气组合阀件的加热装置，包括：
6.壳体，所述壳体可拆卸地安装在氢气组合阀件的外表面；
7.ptc加热片，所述ptc加热片置于所述壳体内；
8.盖板，所述盖板密封盖合固定在所述壳体上，所述盖板与所述壳体形成密封空间，所述盖板上设置有供所述ptc加热片的线缆密封穿出的安装孔。
9.优选地，所述壳体的侧壁上设置有螺栓孔，所述壳体与所述氢气组合阀件的外表面螺栓连接。
10.优选地，所述壳体的上端面沿周向开设有密封槽，所述密封槽内填充有密封条。
11.优选地，所述ptc加热片内集成设置有温度传感器。
12.优选地，所述加热装置还包括格兰头，所述格兰头安装在所述安装孔内，所述ptc加热片的线缆密封穿过所述格兰头。
13.优选地，所述壳体的上端面开设有螺纹孔，所述盖板与所述壳体螺钉连接。
14.优选地，所述盖板上开设有与所述螺纹孔对应的通孔，所述通孔内安装有沉头螺
钉。
15.优选地，所述壳体的截面呈方形，所述盖板呈方形，所述ptc加热片呈方形。
16.本实用新型实施例一种氢燃料电池氢气组合阀件的加热装置与现有技术相比，其有益效果在于：
17.本实用新型实施例的氢燃料电池氢气组合阀件的加热装置，包括壳体、ptc加热片和盖板，将ptc加热片置于盖板与壳体形成的密封空间内，通过壳体将加热装置整体安装在氢气组合阀件的外表面，利用壳体内的ptc加热片对氢气组合阀件进行加热，可以有效地解决氢气组合阀件内的液态水结冰的问题，既无需利用氢气组合阀件内的加热线圈产热，也无需在低温冷启动之前排出惰性气体，从而缩短低温冷启动时间。并且，由于该加热装置为一独立于氢气组合阀件之外的整体封装的加热模块，方便根据不同氢气组合阀件的尺寸以及氢气系统的冷启动需求调整加热装置的大小以及加热装置内的ptc加热片的加热功率，使得该加热装置的适配性更强，适用范围更广。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例所述氢燃料电池氢气组合阀件的加热装置的爆炸示意图；
19.图中，1、壳体；11、上端面；12、螺栓孔；13、螺纹孔；2、ptc加热片；3、盖板；31、安装孔；32、通孔；33、沉头螺钉；4、密封槽；5、密封条；6、格兰头。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
21.如图1所示，本实用新型实施例优选实施例的一种氢燃料电池氢气组合阀件的加热装置，包括壳体1、ptc加热片2和盖板3，其中，所述盖板3密封盖合固定在所述壳体1上，所述盖板3与所述壳体1形成密封空间，所述盖板3上设置有供所述ptc加热片2的线缆密封穿出的安装孔31；所述ptc加热片2置于壳体1内，且位于盖板3与壳体1形成密封空间内，所述ptc加热片2的线缆自盖板3上的安装孔31密封穿出，以连接电源；壳体1可拆卸地安装在氢气组合阀件的外表面，从而将加热装置作为一个整体安装在氢气组合阀件的外表面，利用加热装置内的ptc加热片2对氢气组合阀件表面进行加热，解决氢气组合阀件内部液态水结冰的问题。既无需利用氢气组合阀件内的加热线圈产热，也无需在低温冷启动之前排出惰性气体，从而缩短低温冷启动时间。
22.并且，由于该加热装置为一独立于氢气组合阀件之外的整体封装的加热模块，方便根据不同氢气组合阀件的尺寸以及氢气系统的冷启动需求调整加热装置的大小以及加热装置内的ptc加热片2的加热功率，使得该加热装置的适配性更强，适用范围更广。并且，通过外置的加热装置对氢气组合阀件进行加热，相比于在布置时尽量抬高组合阀件的位置，使得产生的液态水在重力势能作用下积聚在其他具有破冰能力的零部件里，本实用新型可以降低对其他零部件的破冰需求。
23.本实施例中，所述ptc加热片2内集成设置有温度传感器，通过温度传感器可以检测加热温度，避免出现过热情况导致氢气组合阀件损坏，便于控制加热温度。
24.本实施例中，所述壳体1的侧壁上设置有螺栓孔12，所述壳体1与所述氢气组合阀件的外表面螺栓连接，方便拆卸。螺栓孔12的中心轴线与壳体1的中心轴线垂直布置。螺栓孔12设置有多个，多个螺栓孔12可沿壳体1的周向间隔布置，以便于根据需求调整壳体1的安装位置。
25.本实施例中，所述壳体1的上端面11沿周向开设有密封槽4，所述密封槽4内填充有密封条5，盖板3盖合在壳体1上时，利用密封条5实现盖板3与壳体1的密封盖合。
26.进一步地，所述壳体1的截面呈方形，所述盖板3呈方形，所述ptc加热片2呈方形。相应地，密封槽4呈方形槽，密封条5呈方形。ptc加热片2的高度略小于壳体1的高度，避免ptc加热片2在密封空间内晃动。
27.本实施例中，所述壳体1的上端面11开设有螺纹孔13，所述盖板3与所述壳体1螺钉连接，方便盖板3与壳体1的拆卸安装。进一步地，所述盖板3上开设有与所述螺纹孔13对应的通孔32，所述通孔32内安装有沉头螺钉33。通过沉头螺钉33连接盖板3与壳体1，使得沉头螺钉33的上表面与盖板3的上表面平齐，或沉头螺钉33的上表面低于盖板3的上表面。沉头螺钉33可设置有多个，多个沉头螺钉33沿盖板3的周向间隔布置，相应地，螺纹孔13和通孔32分别设置有多个。当盖板3呈方形时，多个沉头螺钉33分别沿方形盖板3的各个边长度方向间隔布置。本实施例中，在各个边的中部设置一个沉头螺钉33。在方形盖板3的拐角位置处设置两个沉头螺钉33，可以加固拐角处盖板3与壳体1之间的连接，避免盖板3上翘。
28.本实施例中，所述加热装置还包括格兰头6，所述格兰头6安装在所述安装孔31内，所述ptc加热片2的线缆密封穿过所述格兰头6。格兰头6与盖板3螺纹连接，格兰头6可对ptc加热片2的线缆进行密封和紧固，避免线缆出现滑移。并且，格兰头6和密封条5可以提高加热装置整体的密封性，符合ip67防护等级。
29.本实用新型的安装制作过程为：
30.首先将ptc加热片2放置于壳体1内，然后将密封条5放入到壳体1的密封槽4内，盖上盖板3后，将ptc加热片2的线束穿过格兰头6。锁紧格兰头6后，再用沉头螺钉33将盖板3与壳体1固定，从而安装完成加热装置。使用时，利用壳体1的侧壁的螺栓孔12将此加热装置整体安装在氢气组合阀件的外表面，使得加热装置与氢气组合阀件的表面紧贴，ptc加热片2产生的热量通过热传导将氢气组合阀件内的结冰融化后，最终通过排水阀排出。
31.需要说明的是，本实用新型中，ptc加热片2的加热功率可以根据需求功率进行调整，从而根据不同的氢气组合阀件尺寸以及系统冷启动需求调控加热时间。
32.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。