CN217426801U - 冷却系统抽真空装置、燃料电池系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种冷却系统抽真空装置、燃料电池系统和车辆。其中包括储液部件和抽真空部件；储液部件上连接有第一管路、第二管路和第三管路；第一管路用于将储液部件与待排空的冷却系统相连通，且第一管路上设置有第一阀门；第二管路用于将储液部件与抽真空部件相连通；第三管路上设置有第二阀门；抽真空部件用于将储液部件抽真空，以将冷却系统中的冷却液和空气抽出至储液部件中。通过上述冷却系统抽真空装置，可以将冷却系统中的冷却液和空气抽出，使得冷却系统达到符合重新加注冷却液要求的真空状态。

Description

冷却系统抽真空装置、燃料电池系统及车辆

技术领域

本申请涉及燃料电池冷却系统技术领域，特别是涉及一种冷却系统抽真空装置、燃料电池系统及车辆。

背景技术

燃料电池系统运行时温度会升高，故需要利用冷却系统对燃料电池系统进行降温，以保证燃料电池系统正常运行。在冷却系统使用一定时间后进行检修时，需要将其内部的冷却液排空，并在检修完成后重新加注冷却液。

现有方案中，通常采用手动方式将冷却系统中的冷却液排出，但是手动排出时难以保证完全排空，且冷却系统中会残留空气，不利于后续重新加注冷却液。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够将冷却系统中的冷却液和空气完全排出的冷却系统抽真空装置、燃料电池系统及车辆。

本申请实施例第一方面提供一种冷却系统抽真空装置，包括储液部件和抽真空部件；

所述储液部件上连接有第一管路、第二管路和第三管路；所述第一管路用于将所述储液部件与待排空的冷却系统相连通，且所述第一管路上设置有第一阀门；所述第二管路用于将所述储液部件与所述抽真空部件相连通；所述第三管路上设置有第二阀门；

所述抽真空部件用于将所述储液部件抽真空，以将冷却系统中的冷却液和空气抽出至所述储液部件中。

一些实施例中，可选地，冷却系统抽真空装置还包括第四管路，所述第四管路上设置有第三阀门；

所述第四管路的一端与所述第一管路的位于所述第一阀门和所述储液部件之间的部分相连通，或者，所述第四管路的一端直接与所述储液部件相连通。

一些实施例中，可选地，所述储液部件与所述第二管路的连通处位于所述储液部件的上端。

一些实施例中，可选地，所述储液部件上还设置有用于观察液位的液位连通管。

一些实施例中，可选地，还包括用于检测所述储液部件内部真空度的真空表。

一些实施例中，可选地，所述储液部件的容积小于所述待排空的冷却系统的容腔。

一些实施例中，可选地，所述储液部件的容积为所述待排空的冷却系统的容腔的四分之一。

一些实施例中，可选地，所述第一阀门的接口的尺寸与所述待排空的冷却系统的排液口的尺寸一致，以及，所述第三阀门的接口的尺寸与所述待排空的冷却系统的排液口的尺寸一致。

一些实施例中，可选地，所述第二阀门的接口的尺寸大于所述第一阀门的接口的尺寸。

一些实施例中，可选地，所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门为手动阀或电动阀。

一些实施例中，可选地，所述抽真空部件为真空泵。

本申请实施例第二方面提供一种燃料电池系统，其包括：冷却系统和与所述冷却系统连接的如第一方面任意一项所述的冷却系统抽真空装置。

本申请实施例第三方面提供一种车辆，其包括如第二方面所述的燃料电池系统。

上述冷却系统抽真空装置、燃料电池系统及车辆中，包括储液部件和抽真空部件，储液部件上连接有第一管路、第二管路和第三管路；第一管路用于将储液部件与待排空的冷却系统相连通，且第一管路上设置有第一阀门；第二管路用于将储液部件与抽真空部件相连通；第三管路上设置有第二阀门；抽真空部件用于将储液部件抽真空，以将冷却系统中的冷却液和空气抽出至储液部件中。如此设置，在第一阀门打开、第二阀门关闭的情况下，可通过打开抽真空部件将冷却系统中的冷却液和空气抽出，使得冷却系统达到符合重新加注冷却液要求的真空状态，如此，可以在检修过程中保证冷却系统被完全排空，从而既便于检修，又便于检修完成后重新加注冷却液；并且，将冷却液和空气抽出至储液部件中存储，从而可以避免冷却液进入抽真空部件导致抽真空部件损坏。

进一步地，抽真空过程中，在储液部件中的冷却液过多时，可关闭第一阀门和抽真空部件，并打开第二阀门，从而将储液部件中的冷却液排出，并在冷却液排出后继续抽真空，如此，无需储液部件能够容纳冷却液系统的全部冷却液，也即可以缩小储液部件的体积，从而有利于缩小整个抽真空装置的体积，进而抽真空装置占据的空间更小，便于使用且便于携带。

附图说明

图1为本申请一个实施例中的冷却系统抽真空装置的结构示意图；

图2为本申请另一个实施例中的冷却系统抽真空装置的结构示意图；

图3为本申请另一个实施例中的冷却系统抽真空装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-储液部件；2-抽真空部件；3-冷却系统；4-液位连通管；5-真空表；L1-第一管路；L2-第二管路；L3-第三管路；L4-第四管路；S1-第一阀门；S2-第二阀门；S3-第三阀门。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如背景技术部分所述，相关技术中，通常通过手动方式将冷却系统中的冷却液排出，也即，用户手动打开冷却系统的排液口，以便冷却液流出。而由于冷却系统管路较复杂，因此采用这种方式难以将冷却液全部排出；同时冷却液排出后，冷却系统中会存在空气，空气压力会导致不利于后续重新加注冷却液。

针对上述问题，本申请提供一种冷却系统抽真空装置，从而通过该装置能够将冷却系统抽真空，也即将冷却液和空气全部抽出，形成真空环境，从而利于对冷却系统的检修和重新加注冷却液。以下通过示例性实施例对具体实现方案进行非限制性说明。

请参阅图1，图1为本申请一个实施例中的冷却系统抽真空装置的结构示意图。如图1所示的冷却系统抽真空装置，包括储液部件1和抽真空部件2；储液部件1上连接有第一管路L1、第二管路L2和第三管路L3；第一管路L1用于将储液部件1与待排空的冷却系统3相连通，且第一管路L1上设置有第一阀门S1；第二管路L2用于将储液部件1与抽真空部件2相连通；第三管路L3上设置有第二阀门S2；抽真空部件2用于将储液部件1抽真空，以将冷却系统3中的冷却液和空气抽出至储液部件1中。

其中，储液部件1可以为塑料或金属等材质制成的中空腔体。抽真空部件2可以但不限于为真空泵等装置。储液部件1与各管路的连通处可设置连接结构，比如法兰，从而各管路可通过对应的连接结构与储液部件1相连通。

使用时，用户可首先将待排空的冷却系统3的排液口(图中未示出)打开，将冷却液初步排出，此时冷却系统3中还残留有冷却液不能完全排空。之后，将排液口连接至第一管路L1上，以使冷却系统3与储液部件1连通。其中，第一管路L1的端部可设置连接头，比如快速接头等，以便于与排液口相连接。之后，打开第一阀门S1，并在保持第三管路L3上的第二阀门S2处于关闭状态的情况下，打开抽真空部件2，抽真空部件2工作时将储液部件1中的空气抽出，使得储液部件1内部的压力小于冷却系统3内部的压力，进而冷却系统3中残留的冷却液以及空气均会通过第一管路L1流入储液部件1中。其中，图中各管路上的箭头示出了冷却液或空气的流动方向。随着抽真空部件2的持续工作，冷却系统3内部最终会形成真空，也即实现了冷却系统3的抽真空。

抽真空过程中，若储液部件1中的冷却液过多，则可以关闭抽真空装置，并关闭第一阀门S1，然后打开第二阀门S2将储液部件1中的冷却液排出，将储液部件1中的冷却液排出后，关闭第二阀门S2，打开第一阀门S1，并打开抽真空装置，继续之前的抽真空操作，直至将冷却系统3内部抽成真空状态。其中，为了通过第三管路L3和第二阀门S2将储液部件1中的冷却液尽可能全部排出，优选地，第三管路L3与储液部件1的连通处位于储液部件1的下端，并且第三管路L3整体的水平高度不高于第三管路L3与储液部件1的连通处的水平高度。

利用上述的冷却系统3抽真空装置，在第一阀门S1打开、第二阀门S2关闭的情况下，可通过打开抽真空部件2将冷却系统3中的冷却液和空气抽出，使得冷却系统3达到符合重新加注冷却液要求的真空状态；并且，将冷却液和空气抽出至储液部件1中存储，从而可以避免冷却液进入抽真空部件2导致抽真空部件2损坏；此外，抽真空过程中，在储液部件1中的冷却液过多时，可关闭第一阀门S1和抽真空部件2，并打开第二阀门S2，从而将储液部件1中的冷却液排出，如此，可缩小储液部件1的体积，有利于缩小整个抽真空装置的体积。

在上述方案的基础上，进一步地，在需要暂停抽真空并将储液部件1中的冷却液排空时，由于此时储液部件1内部压力低于外界环境(因为空气被抽出)，因此打开第二阀门S2后不容易将储液部件1中的冷却液自然排出。针对该问题，参照图2和图3，一些实施例中，冷却系统3抽真空装置还包括第四管路L4，第四管路L4上设置有第三阀门S3；其中，第四管路L4的一端与第一管路L1的位于第一阀门S1和储液部件1之间的部分相连通(如图2所示)，或者，第四管路L4的一端直接与储液部件1相连通(如图3所示)。

通过设置的第四管路L4及其上的第三阀门S3，在需要将储液部件1排空时，在关闭第一阀门S1和抽真空装置后，可首先打开第三阀门S3，使空气通过第四管路L4进入储液部件1中，进而使储液部件1恢复常压，之后在保持第三阀门S3打开的状态下，打开第二阀门S2，将储液部件1中积累的冷却液排出。如此设置，可以加快将储液部件1排空的速度。

更具体地，若第四管路L4的连接位置采用图2所示的方案，也即第四管路L4的一端与第一管路L1的位于第一阀门S1和储液部件1之间的部分相连通，则第一管路L1的位于第一阀门S1和储液部件1之间的部分可设置三通阀(图中未示出)，第四管路L4的一端通过该三通阀与第一管路L1相连通。而若第四管路L4的连接位置采用图3所示的方案，也即第四管路L4的一端直接与储液部件1相连通，则储液部件1上可设置连接结构，比如法兰，第四管路L4的一端通过该连接结构直接与储液部件1相连通。

此外，在抽真空过程，为了更好地避免冷却液通过第二管路L2进入到抽真空部件2中，导致抽真空部件2损坏。优选地，如图1所示，储液部件1与第二管路L2的连通处位于储液部件1的上端。如此设置，由于重力作用，进入储液部件1的冷却液会逐渐累积在储液部件1底部，因此难以通过第二管路L2进入抽真空部件2中。

此外，一些实施例中，为了便于观察储液部件1中的冷却液存量，如图1-3所示，储液部件1上还设置有用于观察液位的液位连通管4。液位连通管4可采用透明材质制成，便于用户直观地观察到内部的液位。更进一步地，液位连通管4上可以包括刻度，从而更加方便用户观察和了解液位。

继续参照图1-3，冷却系统3抽真空装置还包括用于检测储液部件1内部真空度的真空表5。其中，真空表5的类型和型号可根据实际需要进行选择，真空表5可如图1-3所示设置在储液部件1上，也可以设置在储液部件1与抽真空装置之间的第二管路L2上(未图示)，或者也可以设置在其他位置，只要能够检测储液部件1内部的真空度即可，具体不进行限制。其中，由于抽真空过程中储液部件1内部与冷却系统3内部连通，因此储液部件1内部真空度等于冷却系统3内部真空度。进而，当真空表5显示的真空度满足检修和重新加注冷却液要求时，即可以停止抽真空。

此外，一些实施例中，储液部件1的容积小于待排空的冷却系统3的容腔的容积。具体地，由于储液部件1在整体冷却系统3抽真空装置中占据了较大的体积，因此通过将储液部件1的容积减小(相当于将体积减小)，可以缩小冷却系统3抽真空装置的整体体积，从而便于放置和携带。并且，由于冷却系统3抽真空装置设置有第三管路L3和第二阀门S2，也即可以在抽真空过程中将储液部件1排空，因此，将储液部件1的容积减小的情况下，也能够正常实现对冷却系统3的抽真空。

优选地，一些实施例中，储液部件1的容积为待排空的冷却系统3的容腔的四分之一。当然，并不限制为一定是四分之一，也可以适当增大或减小，只要能够保证正常使用即可。例如，以常见的110KW(千瓦)燃料电池系统为例，其冷却系统3的容腔的容积一般为40～50L(升)，则针对此类系统，设计的储液部件1的容积值可以为10～12L。

此外，一些实施例中，第一阀门S1的接口的尺寸与待排空的冷却系统3的排液口的尺寸一致，相当于第一管路L1的尺寸与待排空的冷却系统3的排液口的尺寸一致。如此设置，便于将第一管路L1与冷却系统3的排液口相连接。例如，继续以110KW燃料电池系统为例，冷却系统3的排液口尺寸多采用外径10mm(毫米)，则第一阀门S1的接口的尺寸也可采用外径10mm。

进一步地，一些实施例中，第三阀门S3的接口的尺寸也与待排空的冷却系统3的排液口的尺寸一致。如此设置，第一管路L1和第三管路L3可以选择相同的管路，从而便于设计和具体实现。此外，第二管路L2的尺寸取决于抽真空装置的接口的尺寸，保持与抽真空装置的接口的尺寸一致即可。

此外，一些实施例中，第二阀门S2的接口的尺寸大于第一阀门S1的接口的尺寸。如此，相当于第三管路L3的尺寸大于第一管路L1的尺寸，从而更有利于储液部件1中积累的冷却液通过第三管路L3快速排出。比如，在第一阀门S1的接口的尺寸为外径10mm时，第二阀门S2的接口的尺寸可以为外径25mm。

此外，需要说明的是，以上各实施例中的第一阀门S1、第二阀门S2和第三阀门S3可以为手动阀，也可以为电动阀，比如电磁阀。其中，可以全部为手动阀，也可以全部为电动阀，也可以部分为手动阀，部分为电动阀，具体不进行限制。其中，若采用电动阀，则电动阀与冷却系统3抽真空装置的控制相连接，控制器还可以连接触发按键(实体按键或触摸屏上的虚拟按键)，从而用户可通过触发按键控制电动阀的打开和关闭。并且，抽真空部件2也与控制器相连接，从而用户也可通过触发按键控制抽真空部件2的运行和停止。

此外，一些实施例中，冷却系统抽真空装置还可以包括外壳，从而将储液部件1、抽真空部件2和各管路等均设置在外壳内部，以避免损坏。

此外，本申请实施例还提供一种燃料电池系统，其包括：冷却系统和与所述冷却系统连接的以上任意实施例所述的冷却系统抽真空装置。

此外，本申请实施例还提供一种车辆，其包括以上实施例所述的燃料电池系统。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种冷却系统抽真空装置，其特征在于，包括储液部件和抽真空部件；

所述储液部件上连接有第一管路、第二管路和第三管路；所述第一管路用于将所述储液部件与待排空的冷却系统相连通，且所述第一管路上设置有第一阀门；所述第二管路用于将所述储液部件与所述抽真空部件相连通；所述第三管路上设置有第二阀门；

所述抽真空部件用于将所述储液部件抽真空，以将冷却系统中的冷却液和空气抽出至所述储液部件中。

2.根据权利要求1所述的冷却系统抽真空装置，其特征在于，还包括第四管路，所述第四管路上设置有第三阀门；

所述第四管路的一端与所述第一管路的位于所述第一阀门和所述储液部件之间的部分相连通，或者，所述第四管路的一端直接与所述储液部件相连通。

3.根据权利要求1所述的冷却系统抽真空装置，其特征在于，所述储液部件与所述第二管路的连通处位于所述储液部件的上端。

4.根据权利要求1所述的冷却系统抽真空装置，其特征在于，所述储液部件上还设置有用于观察液位的液位连通管。

5.根据权利要求1所述的冷却系统抽真空装置，其特征在于，还包括用于检测所述储液部件内部真空度的真空表。

6.根据权利要求1所述的冷却系统抽真空装置，其特征在于，所述储液部件的容积小于所述待排空的冷却系统的容腔的容积。

7.根据权利要求2所述的冷却系统抽真空装置，其特征在于，所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门为手动阀或电动阀。

8.根据权利要求1所述的冷却系统抽真空装置，其特征在于，所述抽真空部件为真空泵。

9.一种燃料电池系统，其特征在于，包括：

冷却系统和与所述冷却系统连接的如权利要求1-8任意一项所述的冷却系统抽真空装置。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的燃料电池系统。

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