CN217248981U - 环境试验舱实时换气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环境试验舱实时换气系统，包括：第一换气单元，其形成在环境试验舱体换气管路中，其用于将环境试验舱体及其换气管路内气体排至大气环境；第二换气单元，其形成在环境试验舱体进气管路和换气管路中，其用于向环境试验舱内输送大气环境空气并置换试验舱内气体。本实用新型能通过第一换气单元将试验中需要排出的有害气体实时排出环境试验舱，避免有害气体聚集，提高试验舱安全性。

Description

环境试验舱实时换气系统

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，特别是涉及一种用于汽车环境试验舱(汽车环境试验室) 的环境试验舱换气系统。

背景技术

近年来新能源汽车发展迅速，越来越多的人开始选择接受电动汽车这种环保的出行方式。同时也被许多汽车厂家认为是未来汽车发展的方向，而且都投入了大笔资金进行研发。新能源汽车目前主流是电动车和燃料电池汽车中的氢能源汽车。

氢能是公认的最具发展潜力的清洁能源，氢燃料电池汽车具有环保性能佳、启动快、加注时间短、续航里程长等优势，各国先后制定了氢能发展规划，是未来汽车工业可持续化发展的重要方向，是应对全球能源短缺和环境污染的重要战略举措。然而氢气是自然界中最轻的气体，极易在密闭环境顶部聚集，且氢气为易燃易爆气体，在空气中的体积分数为4.0％至75.6％之间时都能燃烧甚至爆炸，作为车用燃料，无论是使用中还是前期研发及功能测试中，都存在一定的潜在危险性。

在车辆使用过程中，氢气的泄漏是无可避免的，这是因为：(1)氢气输送管道接口密封老化失效、电堆密封件老化失效、氢气瓶阀振动冲击等原因造成氢气泄漏；(2)车辆碰撞引起管路、接口开裂而造成氢气泄漏；(3)部分氢能源车在启动中会将残余在管道内的氢气吹扫至尾排管而排出。

车辆在研发中，会进行各种气候环境(如高低温环境)下的功能性测试，这就需要环境模拟试验室相对封闭和独立。当泄漏的氢气聚集在环境舱顶部，短时间内由于无法形成有效扩散与排出，就会形成聚集，具体的表现就是氢气体积浓度上升，当浓度达到安全限制时，主安全换气系统就会激活，进行环境舱内气体置换，导致试验中断或失败。并且，在某些特殊试验(例如，电池安全试验)中，可能燃料电池的材料由于高温等原因可能会产生有害气体，也会造成安全隐患。

为了保证汽车功能性试验能正常稳定的运行，研发一种可用于汽车环境舱，尤其是渉氢汽车环境舱的实时安全换气系统是至关重要的环境试验舱换气系统。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于汽车环境试验舱(汽车环境试验室)，能避免试验中产生氢气和有害气体(CH、CO、臭氧等气体)聚集造成安全隐患的环境试验舱换气系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的环境试验舱实时换气系统，包括：

第一换气单元，其形成在环境试验舱体排换气管路中，其用于将环境试验舱体及其联通的换气管路内气体排至大气环境；

第二换气单元，其形成在环境试验舱体进气管路和排气管路中，其用于向环境试验舱内输送大气环境空气并排出试验舱内气体。

可选择的，进一步改进所述的环境试验舱换气系统，还包括：

第一气体传感器，其设置在试验舱内，其用于检测第一类指定气体浓度，当第一类指定气体浓度超过第一阈值，其发出第一气体传感器触发信号；

第二气体传感器，其设置在试验舱内，其用于检测第二类指定气体浓度，当第二类指定气体浓度超过第二阈值，其发出第二气体传感器触发信号；

其中，第一换气单元根据第一气体传感器启动将环境试验舱内气体排出环境试验舱；第二换气单元根据第二气体传感器触发信号启动向环境试验舱内输送大气环境空气并排出试验舱内气体。

需要说明的是，也可由试验人员根据试验内容，自行选择实验过程还实时开启第一换气系统。

可选择的，进一步改进所述的环境试验舱换气系统，第一类指定气体和第二类指定气体是不同种类气体。

示例性的，第一类指定气体是氢气，第二类指定气体是CO。即，通过不同传感器监控不同其的浓度，根据指定气体的危害性控制第一换气单元和第二换气单元是否同时启动以及启动顺序等，形成组合防范方案，能进一步提高试验舱安全性。

可选择的，进一步改进所述的环境试验舱换气系统，第一类指定气体和第二类指定气体是同种类气体；

且，第一阈值和第二阈值不相等。

示例性的，第一类指定气体和第二类指定气体是氢气。如前所述，由于氢气相对空气更轻，氢气会聚集在试验舱顶部，因此需要对不同位置的传感器阈值进行划分。通常来说，对于氢气试验舱顶部传感器的氢气浓度阈值可以适当的大于试验舱中部和底部的氢气浓度阈值。即试验舱顶部氢气浓度达到安全边际时，试验舱中部和底部的氢气浓度还可能处于安全范围内，因此需要设置不同的阈值进行组合控制。

相应的，如果有害气体的密度大于空气，则其会优先聚集在试验舱底部,则应该考虑与氢气相反的传感器阈值设计。

可选择的，进一步改进所述的环境试验舱换气系统，第一换气单元由用户手动触发，全程实时换气；

第一气体传感器和第二气体传感器共同作用于同一种指定气体浓度；第一气体传感器的阈值作为警示值；

第二换气单元根据第二气体传感器阈值的触发信号启动向环境试验舱内输送大气环境空气并排出试验舱内气体。

可选择的，进一步改进所述的环境试验舱换气系统，环境试验舱体排气管路形成在被试验件上方的环境试验舱体顶壁上和/或被试验件下方的环境试验舱体底壁上，环境试验舱体进气管路形成在环境试验舱体任一侧壁。

排气管路设计在环境试验舱体顶壁或环境试验舱体底壁是根据该试验舱主要需要防范有害气体是否重于空气决定的。如果要防范的有害气体轻于空气，其会优先聚集在试验舱顶部，因此排气管路设计在试验舱顶壁有利于排气。相应的，如果要防范的有害气体重空气，其会优先聚集在试验舱底部，则排气管路设计在试验舱底壁有利于排气。

可选择的，进一步改进所述的环境试验舱换气系统，环境试验舱体排气管路通过多个形成在环境试验舱体顶壁或底壁的排气口与环境试验舱体连通。

相应的，需要说明的是，排气口设计在境试验舱体顶壁主要是针对氢气进行的设计，当需要排出有害气体重于空气时，则可以将排气口设计在环境试验舱体底壁。

可选择的，进一步改进所述的环境试验舱换气系统，环境试验舱体顶壁或底壁的排气口呈不均匀分布；

位于被试验件上方或下方排气口的密度大于环境试验舱其他位置排气口的密度。被试验件是产生有害气体的源头，被试验件周围的有害气体浓度会大于试验舱其他位置，因此优选在被试验件上方或下方。

可选择的，进一步改进所述的环境试验舱换气系统，第一换气单元包括：

第一风阀，其形成在环境试验舱体排气管路的支路中；

第一风机，其形成在第一风阀外侧的环境试验舱体排气管路的支路中；

其中，环境试验舱体排气管路的支路形成在环境试验舱体排气管路顶部或底部。

可选择的，进一步改进所述的环境试验舱换气系统，第二换气单元包括：

第二风阀，其形成在环境试验舱体进气管路中；

第三风阀，其形成在环境试验舱体排气管路中；

第二风机，其形成在第三阀外侧的环境试验舱体排气管路中。

本实用新型至少能实现以下技术效果：

1、本实用新型能通过第一换气单元将试验中需要排出气体中需要排出气体实时排出，避免有害气体聚集，提高试验舱安全性。

2、本实用新型根据试验中需要排出气体的浓度要求进行排气速度调节，能及时发现并快速排出有害气体，提高试验舱安全性。

3、本实用新型根据试验中需要排出气体的自然特性设计排气管路位置，能针对的实现一种以上有害气体浓度监控和排出，提高试验舱安全性。

4、本实用新型根据试验中需要排出气体的种类，设计不同传感器阈值能实现对有害气体浓度监控及排气组合，能降低排气对环境试验舱内部环境影响，提高试验舱模拟环境的稳定性。

附图说明

本实用新型附图旨在示出根据本实用新型的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本实用新型附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本实用新型附图不应当被解释为限定或限制由根据本实用新型的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型结构示意图一。

图2是本实用新型结构示意图二。

附图标记说明

第一换气单元 1

环境试验舱体排气管路 2

环境试验舱 3

第二换气单元 4

环境试验舱体进气管路 5

第一风阀 6

环境试验舱体排气管路的支路 7

第一风机 8

第二风阀 9

第三风阀 10

第二风机 11

被试验件 12。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本实用新型的其他优点与技术效果。本实用新型还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离实用新型总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。

第一实施例；

如图1所示，本实用新型提供一种环境试验舱换气系统，包括：

第一换气单元1，其形成在环境试验舱体排气管路2上，其用于将环境试验舱体排气管路2内气体排至大气环境；

第二换气单元4，其形成在环境试验舱体进气管路5和排气管路2上，其用于向环境试验舱3内输送大气环境空气并排出试验舱3内气体。

第二实施例；

继续参考图1所示，本实用新型提供一种环境试验舱换气系统，包括：

第一换气单元1，其形成在环境试验舱体排气管路2上，其用于将环境试验舱体排气管路2内气体排至大气环境；

第一气体传感器(图中未显示)，其设置在试验舱内，其用于检测第一类指定气体浓度，当第一类指定气体浓度超过第一阈值，其发出第一气体传感器触发信号；

第二气体传感器(图中未显示)，其设置在试验舱内，其用于检测第二类指定气体浓度，当第二类指定气体浓度超过第二阈值，其发出第二气体传感器触发信号；

第二换气单元4，其形成在环境试验舱体进气管路5和排气管路2上，其用于向环境试验舱3内输送大气环境空气并排出试验舱3内气体。

其中，第一换气单元根据第一气体传感器启动将环境试验舱内气体排出环境试验舱；第二换气单元根据第二气体传感器触发信号启动向环境试验舱内输送大气环境空气并排出试验舱内气体。

本实施例中，可以选择第一气体传感器和第二气体传感器位于试验舱内位置相近，例如均设置在试验舱顶部或底部；

也可以选择第一气体传感器和第二气体传感器位于试验舱内位置较远，例如一个设置在试验舱顶部，另一个设置在试验舱底部；

传感器的位置根据其监控气体的自然特性(是否重于空气)，以及设计试验舱的安全标准选择(是否需冗余备份传感器等)，相应的第一气体传感器和第二气体传感器的数量也不限于一个。

第三实施例；

继续参考图1所示，本实用新型提供一种环境试验舱换气系统，包括：

第一换气单元1，其形成在环境试验舱体排气管路2上，其用于将环境试验舱体排气管路2内气体排至大气环境；

第一气体传感器(图中未显示)，其设置在试验舱内，其用于检测第一类指定气体浓度，当第一类指定气体浓度超过第一阈值，其发出第一气体传感器触发信号；

第二气体传感器(图中未显示)，其设置在试验舱内，其用于检测第二类指定气体浓度，当第二类指定气体浓度超过第二阈值，其发出第二气体传感器触发信号；

第二换气单元4，其形成在环境试验舱体进气管路5和排气管路2上，其用于向环境试验舱3内输送大气环境空气并排出试验舱3内气体；

其中，第一换气单元1根据第一气体传感器启动将环境试验舱内气体排出环境试验舱；第二换气单元5根据第二气体传感器触发信号启动向环境试验舱3内输送大气环境空气并排出试验舱3内气体。

第四实施例；

继续参考图1所示，本实用新型提供一种环境试验舱换气系统，包括：

第一换气单元1，其形成在环境试验舱体排气管路2上，其用于将环境试验舱体排气管路2内气体排至大气环境；

第一气体传感器(图中未显示)，其设置在试验舱内，其用于检测第一类指定气体浓度，当第一类指定气体浓度超过第一阈值，其发出第一气体传感器触发信号；

第二气体传感器(图中未显示)，其设置在试验舱内，其用于检测第二类指定气体浓度，当第二类指定气体浓度超过第二阈值，其发出第二气体传感器触发信号；

第二换气单元4，其形成在环境试验舱体进气管路5和排气管路2上，其用于向环境试验舱3内输送大气环境空气并排出试验舱3内气体；

其中，第一换气单元1根据第一气体传感器启动将环境试验舱内气体排出环境试验舱；第二换气单元5根据第二气体传感器触发信号启动向环境试验舱3内输送大气环境空气并排出试验舱3内气体。

本实施例，第一类指定气体和第二类指定气体是不同种类气体，例如氢气和CH类混合物。

第五实施例；

继续参考图1所示，本实用新型提供一种环境试验舱换气系统，包括：

第一换气单元1，其形成在环境试验舱体排气管路2上，其用于将环境试验舱体排气管路2内气体排至大气环境；

第一气体传感器(图中未显示)，其设置在试验舱内，其用于检测第一类指定气体浓度，当第一类指定气体浓度超过第一阈值，其发出第一气体传感器触发信号；

第二气体传感器(图中未显示)，其设置在试验舱内，其用于检测第二类指定气体浓度，当第二类指定气体浓度超过第二阈值，其发出第二气体传感器触发信号；

第二换气单元4，其形成在环境试验舱体进气管路5和排气管路2上，其用于向环境试验舱3内输送大气环境空气并排出试验舱3内气体；

本实施例，第一类指定气体和第二类指定气体是同种类气体,例如氢气，第一阈值和第二阈值不相等。如果第一气体传感器设置在试验舱顶部，第二气体传感器设置在试验舱中部或底部，则其第一阈值应大于第二阈值。

第六实施例；

继续参考图1所示，本实用新型提供一种环境试验舱换气系统，包括：

第一换气单元1，其形成在环境试验舱体排气管路2上，其用于将环境试验舱体排气管路2内气体排至大气环境；

第一气体传感器(图中未显示)，其设置在试验舱内，其用于检测第一类指定气体浓度，当第一类指定气体浓度超过第一阈值，其发出第一气体传感器触发信号；

第二气体传感器(图中未显示)，其设置在试验舱内，其用于检测第二类指定气体浓度，当第二类指定气体浓度超过第二阈值，其发出第二气体传感器触发信号；

第二换气单元4，其形成在环境试验舱体进气管路5和排气管路2上，其用于向环境试验舱3内输送大气环境空气并排出试验舱3内气体；

其中，环境试验舱体排气管路形成在被试验件上方的环境试验舱体顶壁上和/或被试验件下方的环境试验舱体底壁上，环境试验舱体进气管路形成在环境试验舱体任一侧壁；环境试验舱体排气管路通过多个形成在环境试验舱体顶壁或底壁呈不均匀分布的排气口与环境试验舱体连通；位于被试验件上方或下方排气口的密度大于环境试验舱其他位置排气口的密度，示例性的，当监控气体为氢气时，则试验件上方排气口的密度大于环境试验舱其他位置排气口的密度；

示例性的，第一类指定气体和第二类指定气体是同种类气体,例如氢气，第一阈值和第二阈值不相等。如果第一气体传感器设置在试验舱顶部，第二气体传感器设置在试验舱中部或底部，则其第一阈值应大于第二阈值。

第七实施例；

继续参考图1所示，本实用新型提供一种环境试验舱换气系统，包括：

第一换气单元1，其形成在环境试验舱体排气管路2上，其用于将环境试验舱体排气管路2内气体排至大气环境；

第一气体传感器(图中未显示)，其设置在试验舱内，其用于检测第一类指定气体浓度，当第一类指定气体浓度超过第一阈值，其发出第一气体传感器触发信号；

第二气体传感器(图中未显示)，其设置在试验舱内，其用于检测第二类指定气体浓度，当第二类指定气体浓度超过第二阈值，其发出第二气体传感器触发信号；

第二换气单元4，其形成在环境试验舱体进气管路5和排气管路2上，其用于向环境试验舱3内输送大气环境空气并排出试验舱3内气体；

本实施例，第一换气单元由用户手动触发，全程实时换气。第一气体传感器和第二气体传感器共同作用于同一种指定气体浓度。第一气体传感器仅作为警示值使用；第二换气单元根据第二气体传感器阈值的触发信号启动向环境试验舱内输送大气环境空气并排出试验舱内气体。

第八实施例；

参考图1结合图2所示，该实施例是在上述第一实施例～第六实施例上进行的进一步改进，相同部分不再赘述，第一换气单元包括：

第一风阀6，其形成在环境试验舱体排气管路的支路7上；

第一风机8，其形成在第一风阀6外侧的环境试验舱体排气管路的支路7上；

其中，环境试验舱体排气管路的支路7形成在环境试验舱体排气管路2顶部或底部。

第九实施例；

参考图1结合图2所示，该实施例是在上述第一实施例～第六实施例上进行的进一步改进，相同部分不再赘述，第二换气单元包括：

第二风阀9，其形成在环境试验舱体进气管路5上；

第三风阀10，其形成在环境试验舱体排气管路2上；

第二风机11，其形成在第三阀10外侧的环境试验舱体排气管路中。

进一步的可选择的改进该第八实施例,在第二风阀9的前端增加风机，用于增加近期流量，该增加风机与第一风机8和第二风机11流量进行匹配，避免对环境试验室产生影响。

除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。

以上通过具体实施方式和实施例对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种环境试验舱实时换气系统，其特征在于，包括：

第一换气单元，其形成在环境试验舱体换气管路中，其用于将环境试验舱体及其换气管路内气体排至大气环境；

第二换气单元，其形成在环境试验舱体进气管路和排气管路中，其用于向环境试验舱内输送大气环境空气并排出试验舱内气体；

第一气体传感器，其设置在试验舱内，其用于检测第一类指定气体浓度，当第一类指定气体浓度超过第一阈值，其发出第一气体传感器触发信号；

第二气体传感器，其设置在试验舱内，其用于检测第二类指定气体浓度，当第二类指定气体浓度超过第二阈值，其发出第二气体传感器触发信号；

其中，第一换气单元根据第一气体传感器启动将环境试验舱内气体排出环境试验舱；第二换气单元根据第二气体传感器触发信号启动向环境试验舱内输送大气环境空气并排出试验舱内气体。

2.如权利要求1所述的环境试验舱实时换气系统，其特征在于：第一类指定气体和第二类指定气体是不同种类气体。

3.如权利要求1所述的环境试验舱实时换气系统，其特征在于：第一类指定气体和第二类指定气体是同种类气体；

且，第一阈值和第二阈值不相等。

4.如权利要求1所述的环境试验舱实时换气系统，其特征在于：第一换气单元由用户手动触发，全程实时换气；

第一气体传感器和第二气体传感器共同作用于同一种指定气体浓度；第一气体传感器的阈值作为警示值；

第二换气单元根据第二气体传感器阈值的触发信号启动向环境试验舱内输送大气环境空气并排出试验舱内气体。

5.如权利要求1所述的环境试验舱实时换气系统，其特征在于：

环境试验舱体排气管路形成在被试验件上方的环境试验舱体顶壁上和/或被试验件下方的环境试验舱体底壁上，环境试验舱体进气管路形成在环境试验舱体任一侧壁。

6.如权利要求5所述的环境试验舱实时换气系统，其特征在于：环境试验舱体排气管路通过多个形成在环境试验舱体顶壁或底壁的排气口与环境试验舱体连通。

7.如权利要求6所述的环境试验舱实时换气系统，其特征在于：环境试验舱体顶壁或底壁的排气口呈不均匀分布。

8.如权利要求1-7任意一项所述的环境试验舱实时换气系统，其特征在于，第一换气单元包括：

第一风阀，其形成在环境试验舱体排气管路的支路中；

第一风机，其形成在第一风阀外侧的环境试验舱体排气管路的支路中；

其中，环境试验舱体排气管路的支路形成在环境试验舱体排气管路顶部或底部。

9.如权利要求1-7任意一项所述的环境试验舱实时换气系统，其特征在于，第二换气单元包括：

第二风阀，其形成在环境试验舱体进气管路中；

第三风阀，其形成在环境试验舱体排气管路中；

第二风机，其形成在第三阀外侧的环境试验舱体排气管路中。

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