一种离子交换器基座的制作方法

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种离子交换器基座。

背景技术：

燃料电池电堆在使用过程中，应保持冷却液处于低电导率水平，而冷却系统在使用过程中，会不断析出离子，导致电导率升高。

离子交换器包括壳体，壳体上装配有基座，基座上安装有进水管和出水管并通过进水管和出水管串联在电动汽车的冷却液管路上。

离子交换器的壳体内设有滤芯，滤芯中具有树脂；滤芯与壳体之间具有环形间隙，进水管与环形间隙相通；滤芯中部具有中心管，出水管与中心管相通；进水（即冷却液）由环形间隙径向通过滤层，树脂不断与冷却液中的阴阳离子发生交换反应，进而降低电导率。电导率降低后的冷却液经中心管和出水管流出，为系统提供电导率降低后的冷却液，保障系统长期稳定运行。

随着运行时间不断延长，离子交换器去除离子的能力不断降低，当不能满足系统的要求的时候就要更换新的离子交换器。离子交换器的壳体后部具有可拆卸的后盖，打开后盖取出滤芯，进行滤芯维护或更换滤芯的操作。

现有的离子交换器在进行维护保养、拆卸滤芯的过程中，基座上的进水管和出水管不能中断与冷却液管路的导通状态，导致在更换离子交换器时，冷却液大量流出，造成冷却液浪费，客户的维护保养体验较差。因而需要设计一种正常工作时能够与电动汽车冷却液管路顺畅导通，在更换滤芯时能够断开导通的基座。

冷却液泄露位置位于基座朝向滤芯的一端，位于进水管和出水管处。

通过在出水管路处安装出水单向阀，容易解决出水管的泄露问题。出水单向阀的导通方向可以设计为由基座内部通向冷却液管路的方向，正常工作时，出水单向阀正常导通；拆卸滤芯时，冷却液的泄漏方向为由冷却液管路朝向基座内部，泄漏方向与出水单向阀的导通方向相逆，因而能够阻断冷却液泄漏。

设计的难点在于进水管路处的泄漏，进水管路正常的导通方向是由电动汽车的冷却液管路通向基座内部的方向，拆卸滤芯时，冷却液的泄漏方向也是由电动汽车的冷却液管路通向基座内部的方向，正常导通方向与泄漏方向相同，正常的单向阀将失去防泄漏的作用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种离子交换器基座，在更换离子交换器的滤芯时，能够防止电动汽车冷却液管路中的冷却液向基座内部的方向发生泄漏。

为实现上述目的，本实用新型的一种离子交换器基座包括筒形连接部，筒形连接部一端敞口另一端封闭；筒形连接部的敞口端用于与离子交换器的壳体相连接；

筒形连接部的封闭端的中心处设有出水口，出水口的用于与离子交换器内的滤芯的中心管相连通并导出过滤后的冷却液；出水口连接有出水管，出水管伸出筒形连接部并用于连接电动汽车的冷却液管路；

筒形连接部的封闭端的径向边缘处设有进水口，进水口连接有进水管，进水管伸出筒形连接部并用于连接电动汽车的冷却液管路；

出水口处设有出水单向阀，出水单向阀的导通方向为由基座内部通向出水管和电动汽车的冷却液管路的方向；

进水口处设有择时导通阀；

择时导通阀包括阀座和阀芯；以电动汽车正常工作时冷却液的流动方向为下游方向；

阀座呈筒形，固定安装于进水口的下游端；阀芯包括相互连接的卡爪和密封配合部，阀芯的卡爪向下游方向连接呈空心锥台形的所述密封配合部，密封配合部的上游端直径大于其下游端直径；阀芯的卡爪沿密封配合部的上端面的周向均匀分布有多个，密封配合部与进水口侧壁之间具有环形进水间隙。

密封配合部的下游部分封闭并伸入阀座，阀座与密封配合部的配合面呈上游大下游小的锥台形斜面；

离子交换器的滤芯连接有用于向上游方向顶压密封配合部的下游端的凸台；

离子交换器装配完毕状态下，密封配合部在凸台的顶压作用下离开阀座并与阀座的配合面之间具有锥形进水间隙，锥形进水间隙与环形进水间隙相通；

拆卸离子交换器的滤芯状态下，密封配合部在上游冷却液的压力作用下压紧阀座的配合面形成密封。

所述出水管的左端伸出筒形连接部的左端，出水管的右端伸出筒形连接部的右端，出水管的左端或右端连接电动汽车的冷却液管路，出水管的右端或左端设有堵头；出水管的中部与出水口相连接。

所述进水口和进水管左右对称设有两套，左侧的进水口或右侧的进水口处安装所述择时导通阀，右侧的进水管或左侧的进水管处安装有堵头。

阀芯上游方向的进水口内壁或进水管内壁连接有限位环，限位环用于阻挡阀芯向上游方向离开进水口。

本实用新型具有如下的优点：

采用本实用新型的离子交换器基座及其择时导通阀，正常工作时利用设置在滤芯上的凸台防止阀芯与阀座之间形成密封，确保阀芯离开阀座，从而实现了导通功能，冷却液可以源源不断地经过进水管和进水口进入滤芯；拆卸滤芯（以便更换或维护）时，失去凸台的顶压力后，阀芯在冷却液压力的作用下压紧阀座，从而阻断冷却液向基座内部流动的通路，在正常导通方向与泄漏方向相同的条件下，实现择时导通，即正常工作时导通，拆卸滤芯后关断，并且导通或关断的状态只与是否安装了滤芯相关，完全无须操作人员手动切换导通与关断状态，十分方便。在拆卸或安装滤芯时，择时导通阀和出水单向阀自动关断，工作人员得以安心拆卸滤芯，不必担心电动汽车冷却液管路中的冷却液发生泄露，大大提高了滤芯更换或维护的效率，并且避免了滤芯更换或维护时冷却液的浪费，滤芯更换或维护后无须清理漏液，降低了清理的工作量，进一步提高了工作效率。

出水管的左端和右端均可用来与电动汽车的冷却液管路相连接，便于将本实用新型装配在电动汽车上，因地制宜地使出水管的左端或右端与冷却液管路相连通、另一端装上堵头即可，使本实用新型能适应更多型号的电动汽车的车内布局。

实际使用时，电动汽车的冷却液管路方便连接左右两侧中哪一侧的进水管，就在哪一侧的进水口处安装择时导通阀，并使该侧进水管与电动汽车的冷却液管路相连接；同时在另一侧的进水管上安装堵头，便于将本实用新型装配在电动汽车上，使本实用新型能适应更多型号的电动汽车的车内布局。

限位环的设置，方便了装配工作，装配时以及使用过程中不会发生阀芯脱离进水口的现象。当然，如果预先安装好了阀芯，也能防止在储存、运输过程中阀芯脱离进水口。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是正常工作时图1的ａ－ａ剖视图；

图3是图1的b－b剖视图；

图4是拆卸滤芯时图1的ａ－ａ剖视图；

图5是图4中ａ处的放大图。

具体实施方式

如图1至图5所示，本实用新型公开了一种离子交换器基座，包括筒形连接部1，筒形连接部1一端敞口另一端封闭；筒形连接部1的敞口端用于与离子交换器的壳体相连接；

筒形连接部1的封闭端的中心处设有出水口2，出水口2用于与离子交换器内的滤芯的中心管相连通并导出过滤后的冷却液；出水口2连接有出水管3，出水管3伸出筒形连接部1并用于连接电动汽车的冷却液管路；

筒形连接部1的封闭端的径向边缘处设有进水口4，进水口4连接有进水管5，进水管5伸出筒形连接部1并用于连接电动汽车的冷却液管路；筒形连接部1通过进水管5和出水管3串联在电动汽车的冷却液管路上。

出水口2处设有出水单向阀6，出水单向阀6的导通方向为由基座内部通向出水管3和电动汽车的冷却液管路的方向；

进水口4处设有择时导通阀7；

择时导通阀7包括阀座8和阀芯；以电动汽车正常工作时冷却液的流动方向为下游方向；

阀座8呈筒形，固定安装于进水口4的下游端；阀芯包括相互连接的卡爪10和密封配合部9，阀芯的卡爪沿密封配合部9的上端面的周向均匀分布有四个；阀芯的卡爪10向下游方向连接呈空心锥台形的所述密封配合部9，密封配合部9的上游端直径大于其下游端直径；密封配合部9与进水口侧壁之间具有环形进水间隙11。

密封配合部9的下游部分封闭并伸入阀座8，阀座8与密封配合部9相配合的配合面12呈上游直径大下游直径小的锥台形斜面；

离子交换器的滤芯连接有用于向上游方向顶压密封配合部9的下游端的凸台13；在滤芯等现有结构上设置凸台13是常规技术，具体不再详述。

离子交换器装配完毕状态下，密封配合部9在凸台13的顶压作用下离开阀座8并与阀座8的配合面12之间具有锥形进水间隙14，锥形进水间隙14与环形进水间隙11相通；

拆卸离子交换器的滤芯状态下，密封配合部9在上游冷却液的压力作用下压紧阀座8的配合面12形成密封。

所述出水管3的左端伸出筒形连接部1的左端，出水管3的右端伸出筒形连接部1的右端，出水管3的左端或右端连接电动汽车的冷却液管路，出水管3的右端或左端设有堵头；出水管3的中部与出水口2相连接。堵头为现有技术，图未示。

出水管3的左端和右端均可用来与电动汽车的冷却液管路相连接，便于将本实用新型装配在电动汽车上，因地制宜地使出水管3的左端或右端与冷却液管路相连通、另一端装上堵头即可，使本实用新型能适应更多型号的电动汽车的车内布局。

所述进水口4和进水管5左右对称设有两套，左侧的进水口4处或右侧的进水口4处安装所述择时导通阀7，右侧的进水管5或左侧的进水管5处安装有堵头。

实际使用时，电动汽车的冷却液管路方便连接左右两侧中哪一侧的进水管5，就在哪一侧的进水口4处安装择时导通阀7，并使该侧进水管5与电动汽车的冷却液管路相连接；同时在另一侧的进水管5上安装堵头，使本实用新型能适应更多型号的电动汽车的车内布局，便于将本实用新型装配在电动汽车上。

阀芯上游方向的进水口4内壁或进水管5内壁连接有限位环15，限位环15用于阻挡阀芯向上游方向离开进水口4。

限位环15的设置，方便了装配工作，装配时以及使用过程中不会发生阀芯脱离进水口4的现象。当然，如果预先安装好了阀芯，也能防止在储存、运输过程中阀芯脱离进水口4。

采用本实用新型的离子交换器基座及其择时导通阀7，正常工作时与离子交换器的壳体和滤芯等组件装配成完整的离子交换器，通过进水管5和出水管3串联在电动汽车的冷却液管路上。

本实用新型利用设置在滤芯上的凸台13防止阀芯与阀座8之间形成密封，确保阀芯离开阀座8，从而实现了导通功能，冷却液可以源源不断地经过进水管5和进水口4进入滤芯与离子交换器的壳体内壁之间的环形间隙，进而径向通过滤层及滤层中的树脂进入中心管；冷却液经过树脂时，树脂不断与冷却液中的阴阳离子发生交换反应，进而降低冷却液的电导率，保障电动汽车冷却系统正常运行。

拆卸滤芯（以便更换或维护）时，失去凸台13的顶压力后，阀芯在冷却液压力的作用下压紧阀座8，从而阻断冷却液向基座内部流动的通路，在正常导通方向与泄漏方向相同的条件下，实现择时导通，即正常工作时导通，拆卸滤芯后关断，并且导通或关断的状态只与是否安装了滤芯相关，完全无须操作人员手动切换导通与关断状态，十分方便。在拆卸或安装滤芯时，择时导通阀7和出水单向阀6自动关断，工作人员得以安心拆卸滤芯，不必担心电动汽车冷却液管路中的冷却液发生泄露，大大提高了滤芯更换或维护的效率，并且避免了滤芯更换或维护时冷却液的浪费，滤芯更换或维护后无须清理漏液，降低了清理的工作量，进一步提高了工作效率。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。