專利名稱：燃料電池汽車的冷起動閥結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于燃料電池汽車的冷起動閥，且更具體地，涉及一種用于燃料電池汽車的冷起動閥，其具有良好的排放能力，從而無需消耗額外的能量即可進行駕駛操作，并且其不需要解凍時間，從而可即時起動燃料電池汽車，且即使在零下溫度起動汽車時其也能保證穩(wěn)定性。
背景技術：
如圖中1所示，用于燃料電池汽車的常規(guī)冷卻系統(tǒng)包括第一冷卻路徑和第二冷卻路徑。第一冷卻路徑具有在散熱器1和熱交換器2中循環(huán)的冷卻水。第二路徑具有從燃料電池組3經過泵4和儲水箱5循環(huán)至熱交換器2的冷卻水。
因此，在熱交換器2中進行燃料電池組3中的冷卻水與第一冷卻路徑中的冷卻水之間的熱交換操作，從而冷卻燃料電池組3。
此外，燃料電池組3和第二冷卻路徑通過排水通道與附加的快速解凍裝置6連接。另外，在各排水通道中安裝有包括電磁閥的排水閥7。因此，當外界溫度降至零下時，打開排水閥7，從而將冷卻水從第二冷卻路徑和燃料電池組3排出，因而防止冷卻水的凍結。
同時，當汽車重新起動時，關閉排水閥7，并通過泵4泵送存儲在快速解凍裝置6中的冷卻水，從而將第二冷卻路徑注滿冷卻水。此時，排水閥必須可靠地關閉，以便通過泵4將冷卻水泵送入第二冷卻路徑中。
由于水的表面張力導致凍結的水粘附在各排水閥7的表面，所以當汽車重新起動時，各排水閥7可能不能工作。為了解決該問題，各排水閥7設有附加的加熱裝置。通常，將電熱絲纏繞在各排水閥7上。
然而，用于燃料電池汽車的常規(guī)冷卻系統(tǒng)的問題在于，使用附加的加熱裝置解凍各排水閥7的冰，因此需要解凍時間并消耗解凍能量。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例提供了一種用于燃料電池汽車的冷啟動閥結構，其在將冷卻水從冷卻路徑中排出時，防止冷卻水殘留在排水閥中，以防止在溫度降低時冷卻水凍結，從而防止排水閥凍結，因此允許排水閥平穩(wěn)和可靠地工作，而且該冷啟動閥結構不需要用于解凍的附加的加熱裝置，從而降低了重量和制造成本并節(jié)約了能量，并且在該冷啟動閥結構中，即使當溫度降低時也不需要進行解凍，從而提高了燃料電池汽車的冷起動能力。
根據本發(fā)明的實施例，用于燃料電池汽車的冷起動閥結構包括進入管、排出管和閥體。進入管具有橢圓形閥座。排出管設置為與進入管平行。閥體將進入管與排出管連接，使得進入管與排出管彼此連通，且閥體相對于進入管以預定角度傾斜。在閥體中設有提升閥，其具有與閥體相同的傾斜角度，并上下移動以打開或關閉閥座。
優(yōu)選地，提升閥在閥體中安裝成在圓周方向和垂直方向上與閥體的內圓周表面和閥座間隔開。
此外，提升閥由以硅樹脂材料制成的外殼覆蓋。
進入管在其內圓周表面上具有涂層，從而允許水滴的接觸角度為140°或更大。
閥體和閥座分別具有相對于進入管的35°至55°的傾斜角度。


為了更好地理解本發(fā)明的實質和目的，應該結合附圖參考以下詳細說明，其中圖1示出了用于燃料電池汽車的常規(guī)冷卻系統(tǒng)的結構；及圖2是示出根據本發(fā)明、用于燃料電池汽車的冷起動閥的剖視圖。
具體實施例方式
在下文中，將參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。
圖2示出了根據本發(fā)明、用于燃料電池汽車的冷起動閥的截面。即，進入管11和排出管12彼此平行地設置。進入管11與冷卻水的第二冷卻路徑連接，其中該冷卻水從燃料電池組循環(huán)經過熱交換器并冷卻燃料電池組。排出管12與快速解凍裝置連接。所述兩根管11和12連接為通過冷起動閥13的閥體13a彼此連通。
兩根管彼此平行地設置。因此，為了打開或關閉進入管11，將進入管11的出口切割為具有橢圓形，從而形成橢圓形閥座11a。閥座11a與閥體13a連接并與之連通。提升閥13b安裝在閥體13a中、以預定角度傾斜，其與閥座11a進行緊密接觸或與之分離，以關閉或打開進入管11。
即，當由于溫度降低而將第二冷卻路徑的冷卻水排入快速解凍裝置6時，提升閥13b打開，因此第二冷卻路徑的冷卻水通過進入管11排出至快速解凍裝置6。同時，當汽車重新起動時，提升閥13b與進入管11的閥座11a進行緊密接觸，從而關閉進入閥11，所以在使用泵將儲存在快速解凍裝置6中的冷卻水提供給第二冷卻路徑時，阻止冷卻水經過排出管12流入第二冷卻路徑中。
安裝在閥體13a中的提升閥13b的傾斜角度與設置在進入管11中的橢圓形閥座11a的傾斜角度相等。為了提高提升閥13b與閥座11a緊密接觸時的氣密性，用以硅樹脂材料制成的外殼13c覆蓋提升閥13b的外圓周表面。
此外，將提升閥13b安裝為與閥體13a的內圓周表面在圓周方向及上下方向上間隔開。因此，即使冷卻水殘留在閥體13a中并凍結，由于冷卻水解凍，所以提升閥13b也不會粘附在閥體13a上。
為了上下移動提升閥13b，將閥軸13d整體地設置在提升閥13b上。盡管在圖中未示出，在閥軸13d的外圓周表面上設有例如線圈的磁生成裝置，和例如彈簧的回位裝置。因此，例如，當控制電流由適當?shù)目刂蒲b置施加給線圈時，線圈產生磁力，從而拉起閥軸13d和提升閥13b。結果，提升閥1 3b打開進入管11。相反地，當控制電流中斷時，閥軸13d和提升閥13b通過回位彈簧返回至其初始位置，從而關閉進入管11。
優(yōu)選地，閥軸13d和閥座11a相對于進入管11的傾斜角度為35度至55度。
此外，在進入管11的內圓周表面上形成有涂層11b，從而防止冷卻水以水滴的形式殘留在進入管11的內圓周表面上，并隨后凍結。該涂層11b形成為使得冷卻水的水滴的接觸角為140度或更大，從而將冷卻水完全排出。
必須將設置在進入管11中的閥座11a制造為具有0.6mm或更小的厚度，從而將水滴的凍結減至最低程度。此外，必須將提升閥13b與閥體13a和閥座11a間隔開4mm或更多，從而防止凍結的水滴引起提升閥13b與閥體13a和閥座11a粘附。
從上文中顯而易見，本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，當由于溫度降低而將冷卻水從燃料電池組和冷卻水循環(huán)路徑排出時，進入管打開以將冷卻水排入快速解凍裝置，因此在冷卻水排入快速解凍裝置后可能殘留在進入管中的冷卻水滴通過涂層完全排出，從而有效地防止了水滴凍結，且消除了殘留在閥體中的水滴導致提升閥與閥體粘附的可能性，因而消除了為解凍提升閥而使用附加加熱裝置的必要性，因此降低了重量和制造成本，防止了能量的浪費，并消除了對解凍時間的需要，從而提高了冷起動性能，使得汽車可以即時起動。
權利要求
1.一種用于燃料電池汽車的冷起動閥結構，其包括進入管，其具有橢圓形閥座；排出管，其設置為與所述進入管平行；和閥體，其將所述進入管與所述排出管連接，使得所述進入管與所述排出管彼此連通，所述閥體相對于所述進入管以預定角度傾斜，提升閥設置在所述閥體中，其具有與所述閥體相同的傾斜角度，并上下移動以打開或關閉所述閥座。
2.如權利要求1所述的冷起動閥結構，其中將所述提升閥在所述閥體中安裝成與所述閥體的內圓周表面和所述閥座在圓周方向上和垂直方向上間隔開。
3.如權利要求2所述的冷起動閥結構，其中所述提升閥由以硅樹脂材料制成的外殼覆蓋。
4.如權利要求1所述的冷起動閥結構，其中所述進入管在其內圓周表面上具有涂層，以允許水滴的接觸角度為140°或更大。
5.如權利要求1所述的冷起動閥結構，其中每個所述閥體和所述閥座具有相對于所述進入管的35°至55°的傾斜角度。
6.如權利要求1所述的冷起動閥結構，其中所述提升閥與閥軸形成整體，所述閥軸包括磁生成裝置和回位裝置，用于傾斜地上下移動所述提升閥。
7.如權利要求1所述的冷起動閥結構，其中所述進入管與燃料電池組和冷卻水循環(huán)路徑連接以與其連通，且所述排出管與快速解凍裝置連接以與其連通。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種燃料電池汽車中的冷起動閥結構。該冷起動閥結構包括進入管、排出管和閥體。進入管具有橢圓形閥座。排出管設置為與進入管平行。閥體將進入管與排出管連接，使得進入管與排出管彼此連通，且閥體相對于進入管以預定角度傾斜。在閥體中設有提升閥，其具有與閥體相同的傾斜角度，并上下移動以打開或關閉閥座。本發(fā)明在將冷卻水從冷卻路徑排出時，防止冷卻水殘留在排水閥中，從而防止排水閥凍結，因此允許排水閥平穩(wěn)和可靠地工作。此外，不需要用于解凍的附加加熱裝置，從而降低了重量和制造成本且節(jié)約了能量。
文檔編號H01M8/04GK1986274SQ20061013755
公開日2007年6月27日 申請日期2006年10月25日 優(yōu)先權日2005年12月19日
發(fā)明者李承鏞, 金圣均 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社