用于氢水分离器中的电磁阀的制作方法

1.本实用新型所以电磁阀领域，具体是一种应用在氢氧及再生燃料电池发电系统阳极分离水回收装置的氢水分离器中的电磁阀，该电磁阀可以同时进气进水，实现水、气同时排放，阻断水份进入动磁芯和静磁芯内腔，解决线圈长时间通电烧坏及电磁阀在恶劣环境下卡死的问题。


背景技术：

2.随着经济的发展和汽车制造业的进步，家庭乘用车以及各种商用车都得到了大规模的普及，汽车也已经成为国民经济的重要支柱产业。随着社会的快速发展，能源枯竭、环境恶化等社会问题日益突出，具有清洁高效特点的氢氧燃料电池备受关注。
3.氢氧燃料电池是一种将燃料的化学能直接转换成电能的装置，在燃料电池中电解质膜将氢气和氧气从空间上分隔开，氢气在催化剂的作用下发生氧化反应生成氢质子和电子，电子通过外电路到达阴极形成电流，用于做功，氢质子通过电解质膜到达阴极与发生还原反应的氧气结合生成水，只要燃料源源不断地供给，燃料电池就会不断地产生电能。由于阴极生成的水可通过电解质膜渗透到阳极，当未反应的氢气从燃料电池堆排出时，氢气会夹带一些反应产物水和污染物n2，排出的氢气一部分通过排氢阀排放到电堆空气出口，与空气混合排放到大气中，另一部分氢气经过氢气循环泵进入电堆进行循环使用。若不去除氢气中夹带的液态水，一方面液态水会使氢气循环泵的效率下降，另一方面积累在排氢阀中的液态水只能靠氢气吹扫才能排出，这会消耗大量氢气，使得氢气利用率降低，增加使用成本，而且低温运行时液态水结冰会堵塞节流孔增加冷启动响应时间。
4.针对氢氧燃料电池中氢水分离问题，目前最常用的解决办法是在氢气循环泵前安装氢水分离装置，氢气和水通过电磁阀流入气液分离器，通过分离器，再将氢气与水分离到各自通道，多余水份流出，干氢气返回燃料电池电堆中。传统的氢水分离装置的氢气和水是通过两个电磁阀分别进入进行分离，而且水份分离时因水份在动磁芯内腔会出现结晶，导致动磁被卡死，电磁阀不工作，因此，阀本体需加线圈进行加热恒温，必须有一部分能耗损失，且长时通电，易出现线圈发热烧坏，从而导致阀损坏。


技术实现要素：

5.本技术针对现有技术的不足提供一种用于氢水分离器中可同时进气进水的电磁阀，该电磁阀的结构可以阻断水份进入动磁芯内腔，不需要线圈给阀加热，从而节能降耗，也可以解决线圈长时间通电烧坏的问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于氢水分离器中的电磁阀，所述电磁阀包括阀体、塑封线圈总成和位于塑封线圈总成的电磁线圈中间通孔内的芯管总成，所述阀体上设有相互平行的进口通道和出口通道，在阀体与塑封线圈总成连接端设有进口通道和出口通道的连通腔；所述芯管总成包括静磁芯、固定在静磁芯端部的导套和置于导套内的动磁芯，所述导套远离静磁芯的一端敞开，所述动磁芯通过弹簧与导套邻近静
磁芯的端面连接，在导套的敞开面设有分隔膜片，所述分隔膜片包括中间的封堵平面和外缘的弯折曲面，分隔膜片的封堵平面固定在动磁芯上，其外缘与导套的敞口面连接；所述塑封线圈总成的动磁芯端连接在阀体设有连通腔的一端，导套的敞口面与连通腔的敞口面对接，并通过分隔膜片将导套与连通腔分隔，且分隔膜片的封堵平面在电磁阀不工作时封堵在阀体进口通道出口端面，并将进口通道和出口通道完全隔离。
7.本实用新型较优的技术方案：所述动磁芯的中心竖向开设有弹簧安装孔，所述弹簧置于弹簧安装孔内，一端与弹簧安装孔的底面连接，另一端与导套的端面连接；在动磁芯的侧面开设有泄压孔和减重孔；所述泄压孔和减重孔开设在临近导套的敞口处。
8.本实用新型较优的技术方案：所述导套的敞口面设有外扩式压边，在阀体的连通腔腔口设有压槽；所述分隔膜片弯折曲面的边缘设有与压槽相匹配的凸边，分隔膜片置于阀体连通腔的腔口，其边缘的凸边通过导套的外扩式压边压入压槽内，且分隔膜片的弯折曲面位于连通腔内，并在动磁芯上移过程中，连同动磁芯一起沿着导套上移，从而带动分隔膜片的封堵平面上移使进口通道和出口通道连通。
9.本实用新型较优的技术方案：所述塑封线圈总成包括封塑体、线圈总成、以及绕线圈总成设置在线圈内的插片、骨架和导磁座；所述静磁芯固定在线圈总成的中心通孔内，其上部与封堵体通过螺栓固定锁紧，且在静磁芯与线圈总成之间设有第一密封圈。
10.本实用新型较优的技术方案：所述阀体的进口通道的进口端外侧设有第二密封圈，出口通道的出口端外侧设有第三密封圈。
11.所述分隔膜片(3)采用epdm材质，与金属材料的动磁芯(4)硫化成一体。
12.所述泄压孔(9)和减重孔(10)开设在临近导套(6)的敞口处。
13.本实用新型的进口与出口通过膜片隔断，在正常状态下进口和出口不通，当电磁阀通电，线圈产生磁场，磁化静磁芯产生磁力作用力克服弹簧力，吸起动磁芯，同时抬起膜片平面，使电磁阀的进口与出口连通，从而实现水气同时进入，由于动磁芯设置在静磁芯下部的导套内，膜片位于导套的套口，可以将水气通道与动磁芯分隔，阻断了阀内水份进入动磁芯内腔，从而不需要线圈给阀加热，节能降耗，也解决线圈长时通电烧坏的现象。为了不产生真空腔导致膜片沾连，在动磁芯对应导套压板折弯处增加泄压口和减重孔，进气与阀体侧面孔相通，另因膜片中间隔断，静磁芯内腔没有水气进入形成清洁腔，可使阀在恶劣工作环境下，不会卡死现象；另外，动磁阀的减重孔与泄压口使阀能工作快速响应，且膜片起到弹簧作用，使阀在关闭落座时，减少关闭噪音，增加阀的使用寿命。
14.本实用新型中的电磁阀可以安装在气液分离器的进口管道上，实现水、气同时排放，在压力到一定值时，系统给信号打开电磁阀，混合氢气与水通过电磁阀流入气液分离器，然后通过分离器，再将氢气与水分离到各自通道，多余水份流出，干氢气返回燃料电池电堆中。本实用新型的电磁阀既解决了因水份进入动磁芯内腔导致线圈长时通电加热出现烧坏的问题，又解决了静磁芯腔内进水导致电磁阀出现卡死的现象。
附图说明
15.图1是本实用新型纵向剖面图；
16.图2是本实用新型的俯视图；
17.图3是本实用新型的仰视图。
18.图中：1—塑封线圈总成，2—静磁芯，3—分隔膜片，4—动磁芯，400—弹簧安装孔，5—弹簧，6—导套，600—外扩式压边，7—第一密封圈，8—阀体，800—进口通道，801—出口通道，802—连通腔，803—压槽，9—泄压孔， 10—减重孔，11—第二密封圈，12—第三密封圈。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。附图1至图3均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。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。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.实施例提供的一种用于氢水分离器中的电磁阀，如图1至图3所示，包括阀体8、塑封线圈总成1和位于塑封线圈总成1的电磁线圈中间通孔内的芯管总成，所述塑封线圈总成1包括封塑体、线圈总成、以及绕线圈总成设置在线圈内的插片、骨架和导磁座；所述阀体8上设有相互平行的进口通道800 和出口通道801，在阀体8与塑封线圈总成1连接端设有进口通道800和出口通道801的连通腔802；所述芯管总成包括静磁芯2、固定在静磁芯2端部的导套6和置于导套6内的动磁芯4，所述静磁芯2固定在线圈总成的中心通孔内，其上部与封堵体通过螺栓固定锁紧，且在静磁芯2与线圈总成之间设有第一密封圈7。所述阀体8的进口通道800的进口端外侧设有第二密封圈11，出口通道801的出口端外侧设有第三密封圈12。
22.实施例提供的一种用于氢水分离器中的电磁阀，如图1所示，所述导套6 连接静磁芯2的端面为封闭面，远离静磁芯2的一端敞开，导套6的敞口面设有外扩式压边600；所述动磁芯4的中心竖向开设有弹簧安装孔400，在弹簧安装孔400内设有弹簧5，弹簧5一端与弹簧安装孔400的底面连接，另一端与导套6的端面连接；在动磁芯4的侧面开设有泄压孔9和减重孔10，所述泄压孔9和减重孔10开设在临近导套6的敞口处。所述塑封线圈总成1的动磁芯端连接在阀体8设有连通腔802的一端，导套6的敞口面与连通腔802 的敞口面对接，在导套6的敞开面设有分隔膜片3，通过分隔膜片3将导套6 与连通腔802分隔，且分隔膜片3的封堵平面在电磁阀不工作时封堵在阀体进口通道800出口端面，并将进口通道800和出口通道801完全隔离。所述分隔膜片3采用epdm材质，包括中间的封堵平面和外缘的弯折曲面，分隔膜片3的封堵平面与金属材料的动磁芯4硫化成一体，在分隔膜片3弯折曲面的边缘设有凸边，在阀体8的连通腔802腔口设有与凸边相匹配的压槽803，分隔膜片3置于阀体连通腔802的腔口，边缘的凸边通过导套6的外扩式压边600压入压槽803内，且分隔膜片3的弯折曲面位于连通腔802内，并在动磁芯4上移过程中，连同动磁芯4一起沿着导套6上移，从而带动分隔膜片3的封堵平面上移使进口通道800和出口通道801连通。
23.本实用新型使用时直接通过连接件安装在气液分离器的气液进口处，在不工作状态下，电磁阀的进口通道800与出口通道801通过分隔膜片3分隔，两者不连通；在工作过程中，电磁阀压力到一定值时，系统给信号打开电磁阀，电磁阀通电，线圈产生磁场，磁化静磁芯2产生磁力作用力克服弹簧力，吸起动磁芯4，作用力抬起分隔膜片3，此时进口通道800与出口通道801连通，混合氢气与水通过电磁阀流入气液分离器，通过分离器，再将氢气与水分离到各自通道，多余水份流出，干氢气返回燃料电池电堆中。在进行气液输送过程中，分隔膜片3将动磁芯4和静磁芯2与气液通道之间分隔开，水气不会进入动磁芯4及静磁芯2的内腔，静磁芯2内腔没有水气进入形成清洁腔，可使阀在恶劣工作环境下，不会卡死现象，动磁芯4内腔没有水便不需要加热，节能降耗，延长电磁阀的寿命；再加上导套6的弯折处设有泄压孔，不会使导套6内形成真空腔，避免了了膜片的粘连；另外，动磁阀4增加减重孔10和泄压孔9使阀能工作快速响应，且分隔膜片采用epdm材质，还可以起到弹簧作用，使阀在关闭落座时，减少关闭噪音，增加阀的使用寿命。
24.以上所述，只是本实用新型的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。