CN210714992U - 带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，包括电驱动压缩机和液体换热式油冷装置，所述电驱动压缩机设有进油口和出油口，分别通过管路与液体换热式油冷装置连通，利用牵引油对电驱动压缩机进行冷却；所述液体换热式油冷装置设有热交换器，牵引油和冷却液在热交换器内换热，对牵引油进行冷却，所述液体换热式油冷装置还设有油池，位于热交换器下方，收集冷却后的牵引油；所述热交换器具有分隔的双层容置空间，冷却液和牵引油分别流经一容置空间。本实用新型实现了燃料电池空压机的轻量化、小型化，具有结构紧凑的优点，并且通过减少零部件使得制造成本大大减少，另外也便于空压机的安装和后期的维护工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃料电池空压机，尤其涉及一种带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机。
背景技术
现今燃料电池系统采用的一种空压机是由电机驱动机械增压器进行空气压缩供气的结构，其中机械增压器中的油需要进行循环冷却，其油冷装置为空气热交换散热器结构，并且其油池与空气热交换散热器分体布置。这种结构由于直接采用了现有的发动机机械增压系统的整套结构，优点是技术继承度高；缺点是空气热交换散热器体积较大，并且油池与空气热交换散热器分体布置的结构不够紧凑，占用空间大。因此，针对燃料电池系统用的空压机开发一种体积小，结构紧凑的油冷装置是有必要的。
实用新型内容
本实用新型提供带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，目的是克服上述现有技术中的缺点，实现燃料电池空压机的轻量化和小型化。
为达到上述目的，本实用新型采取的方案是：
一种带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，包括电驱动压缩机和液体换热式油冷装置，其中：
所述电驱动压缩机设有进油口和出油口，分别通过管路与液体换热式油冷装置连通，利用牵引油对电驱动压缩机进行冷却；
所述液体换热式油冷装置设有热交换器，牵引油和冷却液在热交换器内换热，对牵引油进行冷却，所述液体换热式油冷装置还设有油池，位于热交换器下方，收集冷却后的牵引油；
所述热交换器具有分隔的双层容置空间，冷却液和牵引油分别流经一容置空间以完成换热。
所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其中：所述双层容置空间的上层为冷却液容置空间，内部设有数条平行的肋片，所述肋片之间的空隙形成冷却液流道，所述冷却液流道一侧设有冷却液冷槽，另一侧设有冷却液热槽，所述冷却液冷槽、冷却液流道和冷却液热槽依次连通；所述双层容置空间的下层为牵引油容置空间，内部设有数条平行的肋片，所述肋片之间的空隙形成牵引油流道，所述牵引油流道一侧设有牵引油热槽，另一侧设有牵引油冷槽，所述牵引油热槽、牵引油流道和牵引油冷槽依次连通。
所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其中：所述液体换热式油冷装置还设有上盖板和下盖板，所述上盖板焊接在热交换器上端以封闭冷却液容置空间，所述下盖板焊接在热交换器下端以封闭牵引油容置空间。
所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其中：所述上盖板设有冷却液进口和冷却液出口，所述冷却液进口与所述冷却液冷槽连通，所述冷却液出口与所述冷却液热槽连通。
所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其中：所述热交换器上端设有牵引油进口，连通至牵引油热槽，所述热交换器侧壁开有侧孔，连通至牵引油冷槽，所述牵引油冷槽内的牵引油能够从侧孔中流出落入所述油池中。
所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其中：所述油池设有排油孔和通气孔，所述排油孔连接牵引油出口，通气孔连接通气塞，所述油池侧壁外表面还设有数根条状肋。
所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其中：所述热交换器与所述油池之间安装有密封垫。
所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其中：所述热交换器的材质为铝合金。
与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：
1.实现了燃料电池空压机的轻量化、小型化，结构紧凑。
2.减少了多余的零部件，使制造成本大大降低，也便于空压机的安装和后期的维护工作。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是液体换热式油冷装置的结构示意图；
图3a是热交换器结构示意图的俯视图；
图3b是热交换器结构示意图的仰视图；
图4是热交换器结构示意图的三维视图；
图5是油池的结构示意图。
附图标记说明：1-电驱动压缩机；1a-出油口；1b-进油口；2-液体换热式油冷装置；211-冷却液进口；212-冷却液出口；213-牵引油进口；222-牵引油出口；21-热交换器；22-油池；23-螺栓；24-上盖板；25-堵塞；26-下盖板；27-密封垫；28-通气塞接头；29-通气塞；201-冷却液流道；202-冷却液冷槽；203-冷却液热槽；204-牵引油进油孔；205-工艺孔；206-牵引油流道；207-牵引油热槽；208-牵引油冷槽；230-侧孔；231-环形槽；21c-热交换器外壁；232-油池内壁；233-条状肋；234-通气孔；235-排油孔。
具体实施方式
以下将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按真实比例绘制的。
请参阅图1，本实用新型提供一种带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，包括电驱动压缩机1和液体换热式油冷装置2，电驱动压缩机设有出油口1a和进油口1b，牵引油自进油口1b进入电驱动压缩机后，对其中的部件进行换热冷却，再自出油口1a离开电驱动压缩机，此过程中牵引油温度升高。高温的牵引油进入液体换热式油冷装置2与冷却液换热冷却，恢复到低温状态后再次进入电驱动压缩机1，如此循环实现对电驱动压缩机1的持续冷却。
所述液体换热式油冷装置2设有牵引油进口213、牵引油出口222、冷却液进口211和冷却油出口212，牵引油进口213和牵引油出口222分别通过管路连通至电驱动压缩机1的出油口1a和进油口1b，形成牵引油循环回路，而冷却液进口211则连接至外部低温管路，冷却液出口212连接至外部高温管路，如此由外部持续向液体换热式油冷装置2内输入低温的冷却液，用于对牵引油的冷却。
请参阅图2，所述液体换热式油冷装置2包括热交换器21、上盖板24、下盖板26、密封垫27和油池22，其中热交换器21为双侧各有容置空间的盒体，所述上盖板24将热交换器21上侧容置空间封闭供冷却液通过，所述下盖板26将热交换器21下侧容置空间封闭供牵引油通过。优选的，上盖板24和下盖板26以焊接的方式固定在热交换器21的上下两侧以封闭两容置空间。所述热交换器21与上盖板24和下盖板26焊接为一体后，置于油池22上方，所述热交换器21四周具有凸出的外檐，能够搭接在油池22上侧壁顶面上。所述热交换器21和油池22侧壁各具有两个凸出的连接耳，螺栓23穿过其中实现对热交换器21和油池22的可拆卸连接。所述热交换器21和油池22之间夹有密封垫27，防止牵引油外漏。
请参阅图3a，所述热交换器21的上容置空间内划分为三部分，分别为冷却液冷槽202、冷却液流道201和冷却液热槽203，三者互相连通。在热交换器21上层容置空间内平行布置数条肋板，所述肋板的间隙形成了冷却液流道201，冷却液进入冷却液冷槽202后经冷却液流道201流入冷却液热槽203。请再参阅图2，在上盖板24上开有两个通孔，安装接头后形成冷却液进口211和冷却液出口212，所述冷却液进口211与冷却液冷槽202连通，冷却液出口212与冷却液热槽203连通。
请参阅图3b，所述热交换器21的下层容置空间内的布置与上层容置空间类似，也划分为三部分，分别是牵引油热槽207、牵引油流道206和牵引油冷槽208，三者互相连通。同样，在下层容置空间内也设置有数条肋板，以肋板间隙构成牵引油流道206，牵引油可由牵引油热槽207经牵引油流道206流入牵引油冷槽208内。请再参阅图2，在热交换器21的上端位于牵引油热槽207位置开有牵引油进油孔，安装接头后形成牵引油进口213。请参阅图4，在热交换器21的上端位于牵引油冷槽208位置同样开有通孔，但该孔为工艺孔205，在热交换器21侧壁另开有侧孔230，所述侧孔230与工艺孔205垂直交叉且相互连通，用于使牵引油冷槽208中的牵引油从侧孔230中流出热交换器21。所述工艺孔205末端(即图4所示的上部)用堵塞25进行封堵。围绕热交换器21侧壁具有一环形槽231，从侧孔230流出的牵引油沿环形槽231流通并通过热交换器外壁21c与油池内壁232之间的间隙流下，汇集在油池22底部。
优选的，热交换器21采用铝合金材质，在结构紧凑的同时也减轻了重量。
请参阅图5，所述油池22的中部设有一通气孔234，通气孔234中安装通气塞接头28，通气塞接头28上安装通气塞29，用于将油池22中空气排出。所述油池22底部设有一排油孔235，安装弯管和接头后形成牵引油出口222。在油池22侧壁的外表面还设有条状肋233，增加散热效率。
本实用新型在使用的时候，牵引油从电驱动压缩机1的进油口1b进入压缩机内部对零件进行冷却后，再从电驱动压缩机的出油口1a流出，而后进入牵引油进口213，在热交换器21内与冷却液换热实现自身降温冷却后流入油池22内，最后从油池22的牵引油出口22流出，再次进入电驱动压缩机1，如此循环往复利用牵引油对电驱动压缩机进行冷却。而在热交换器21内部，冷却液自冷却液进口进入211，而从冷却液出口212流出，完成对牵引油的冷却。
本实用新型的优点是：
本实用新型集成了油池功能、液体换热功能、空气散热功能、油中的空气析出功能等，实现了应用于车辆的燃料电池空压机的轻量化、小型化，具有结构紧凑的优点，并且通过减少零部件使得制造成本大大减少，另外也便于空压机的安装和后期的维护工作。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其特征在于：包括电驱动压缩机和液体换热式油冷装置，其中：
所述电驱动压缩机设有进油口和出油口，分别通过管路与液体换热式油冷装置连通，利用牵引油对电驱动压缩机进行冷却；
所述液体换热式油冷装置设有热交换器，牵引油和冷却液在热交换器内换热，对牵引油进行冷却，所述液体换热式油冷装置还设有油池，位于热交换器下方，收集冷却后的牵引油；
所述热交换器具有分隔的双层容置空间，冷却液和牵引油分别流经一容置空间以完成换热。
2.根据权利要求1所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其特征在于：所述双层容置空间的上层为冷却液容置空间，内部设有数条平行的肋片，所述肋片之间的空隙形成冷却液流道，所述冷却液流道一侧设有冷却液冷槽，另一侧设有冷却液热槽，所述冷却液冷槽、冷却液流道和冷却液热槽依次连通；所述双层容置空间的下层为牵引油容置空间，内部设有数条平行的肋片，所述肋片之间的空隙形成牵引油流道，所述牵引油流道一侧设有牵引油热槽，另一侧设有牵引油冷槽，所述牵引油热槽、牵引油流道和牵引油冷槽依次连通。
3.根据权利要求2所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其特征在于：所述液体换热式油冷装置还设有上盖板和下盖板，所述上盖板焊接在热交换器上端以封闭冷却液容置空间，所述下盖板焊接在热交换器下端以封闭牵引油容置空间。
4.根据权利要求3所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其特征在于：所述上盖板设有冷却液进口和冷却液出口，所述冷却液进口与所述冷却液冷槽连通，所述冷却液出口与所述冷却液热槽连通。
5.根据权利要求1所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其特征在于：所述热交换器上端设有牵引油进口，该牵引油进口连通至牵引油热槽，所述热交换器侧壁开有侧孔，该侧孔连通至牵引油冷槽，所述牵引油冷槽内的牵引油能够从侧孔中流出落入所述油池中。
6.根据权利要求1所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其特征在于：所述油池设有排油孔和通气孔，所述排油孔连接牵引油出口，通气孔连接通气塞，所述油池侧壁外表面还设有数根条状肋。
7.根据权利要求1所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其特征在于：所述热交换器与所述油池之间安装有密封垫。
8.根据权利要求1所述的带液体换热式油冷装置的燃料电池空压机，其特征在于：所述热交换器的材质为铝合金。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20211014 Address after: Room 101, 1f, building 5, yard 9, Fengyuan street, Daxing District, Beijing 100162 Patentee after: BEIJING WENLI TECH Co.,Ltd. Address before: 527326 Building 2, area o, Foshan (Yunfu) industrial transfer park, Silao Town, Yuncheng district, Yunfu City, Guangdong Province Patentee before: Steady Power (Guangdong) Technology Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20220701 Address after: 527326 Building 2, area o, Foshan (Yunfu) industrial transfer park, Silao Town, Yuncheng district, Yunfu City, Guangdong Province Patentee after: Steady Power (Guangdong) Technology Co.,Ltd. Address before: Room 101, 1f, building 5, yard 9, Fengyuan street, Daxing District, Beijing 100162 Patentee before: BEIJING WENLI TECH Co.,Ltd. |
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