[實用新型]活塞式氣動循環(huán)氣泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320039750.0
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN203051027U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設計）人: 羅濤;陳華;胡軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海新源動力有限公司
• 主分類號: F04B35/02
• 分類號: F04B35/02;H01M8/04
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本實用新型涉及活塞式氣泵，更具體地說，是涉及一種活塞式氣動循環(huán)氣泵。

背景技術

質(zhì)子交換膜燃料發(fā)動機系統(tǒng)是一種發(fā)電裝置，它通過電化學反應將燃料（通常是氫氣或甲醇）中的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能。與傳統(tǒng)的發(fā)電裝置不同，它不需將燃料中的化學能先轉(zhuǎn)換成熱能，然后再轉(zhuǎn)換成電能。因此，與傳統(tǒng)的發(fā)電裝置相比燃料電池具有能量轉(zhuǎn)換效率高，污染物排放少的顯著優(yōu)點。

為了保證質(zhì)子傳導膜燃料電池系統(tǒng)（簡稱PEMFCS）持續(xù)正常工作，需要及時將凝結(jié)于電堆陽極界面的液態(tài)水和雜質(zhì)氣體排出。現(xiàn)有的PEMFCS通常采取間歇排氫或電動氣泵驅(qū)動的辦法來實現(xiàn)電堆內(nèi)的氫氣流動，從而讓流動的氫氣將水和雜質(zhì)氣體帶出電堆外。對于燃料電池汽車而言，電堆向外排氫氣既浪費燃料（損失的H₂燃料多達5%）又有安全隱患，還會造成電堆內(nèi)部壓力波動，影響膜電極的使用壽命；以電動氣泵來實現(xiàn)氫氣循環(huán)流動則需要消耗電能，同時還會產(chǎn)生難以消除的噪聲和震動，影響整車燃料經(jīng)濟性、安全性、舒適性。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種活塞式氣動循環(huán)氣泵。

為達到上述目的，本實用新型采用如下的技術方案：

一種活塞式氣動循環(huán)氣泵，包括循環(huán)氣泵泵體、氣體換向機構(gòu)、緩沖罐以及電堆；

所述循環(huán)氣泵泵體包括水平設置的大氣缸以及小氣缸，所述大氣缸內(nèi)設有大活塞，所述小氣缸內(nèi)設有小活塞，所述大活塞以及小活塞之間通過相對應的活塞桿相連；所述小活塞將小氣缸分為兩個腔體，其中大小氣缸的分隔壁與小活塞之間形成第一腔體，另一個為第二腔體；所述大活塞將大氣缸分為兩個腔體，其中，大小氣缸的分隔壁與大活塞之間形成第三腔體，另一個為第四腔體；

所述氣體換向機構(gòu)包括二位五通換向閥以及倒換機構(gòu)，二位五通換向閥的兩個工作口分別與第一腔體以及第二腔體相連通，二位五通換向閥的進氣口與高壓氣源相連通；二位五通換向閥的回氣口與緩沖罐的進氣口相連通；所述倒換機構(gòu)的一端與循環(huán)氣泵泵體相連，另一端與二位五通換向閥相連；

所述電堆的進氣口與所述緩沖罐的出氣口相連通，所述電堆的出氣口通過第一單向閥與第三腔體相連通，電堆的出氣口還通過第二單向閥與第四腔體相連通；

所述第三腔體通過第三單向閥與緩沖罐的進氣口相連通，所述第四腔體通過第四單向閥與緩沖罐的進氣口相連通。

所述倒換機構(gòu)包括兩個常開磁開關以及磁環(huán)、所述二位五通換向閥為電磁式二位五通換向閥，

所述磁環(huán)設于小活塞上，所述常開磁開關設于小氣缸上，所述常開磁開關的位置分別與小活塞在小氣缸內(nèi)行程兩端的位置相對應；或者，所述磁環(huán)設于大活塞上，所述常開磁開關設于大氣缸上，所述常開磁開關的位置分別與大活塞在大氣缸內(nèi)行程兩端的位置相對應；

所述電磁式二位五通換向閥的兩端分別設有線圈，所述任一線圈與任一常開磁開關之間形成控制回路。

所述倒換機構(gòu)包括撥桿，所述二位五通換向閥為機械式二位五通換向閥，所述撥桿的內(nèi)端與活塞桿連接固定，所述撥桿的外端呈凹形結(jié)構(gòu)；所述機械式二位五通換向閥內(nèi)包括閥體、兩個閥芯以及從動桿，所述閥芯設于閥體內(nèi)，所述從動桿的內(nèi)端與閥芯相連，所述從動桿的的外端設有凸起，所述凸起伸入撥桿的凹形外端內(nèi)，所述活塞桿、撥桿以及從動桿的軸線重合；

所述凹形外端的兩側(cè)分別設有擋塊，擋塊之間的距離為大活塞或小活塞的行程長度減去兩個閥芯之間的間距長度。

所述循環(huán)氣泵泵體包括同一軸線上的兩個小氣缸以及一個大氣缸，所述兩個小氣缸對稱設于大氣缸的兩側(cè)，所述每個小氣缸內(nèi)分別設有一個小活塞、大氣缸內(nèi)設有兩個大活塞。

所述循環(huán)氣泵泵體包括同一軸線上的兩個大氣缸以及一個小氣缸，所述兩個大氣缸對稱設于小氣缸的兩側(cè)，所述每個大氣缸內(nèi)分別設有一個大活塞、小氣缸內(nèi)設有兩個小活塞。

所述循環(huán)氣泵泵體包括一個大氣缸以及一個小氣缸，大氣缸內(nèi)設有一個大活塞、小氣缸內(nèi)設有一個小活塞。

所述循環(huán)氣泵泵體包括兩個大氣缸以及兩個小氣缸，單個大氣缸以及單個小氣缸構(gòu)成一氣缸組，兩個氣缸組以鏡像的結(jié)構(gòu)對稱排列。