CN220470938U - 一种三通管分流结构及应用该结构的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及三通管的技术领域，公开了一种三通管分流结构及应用该结构的冷却系统，所述三通管分流结构包括流入管、左流出管、以及右流出管，所述流入管、所述左流出管和所述右流出管相互连通，所述左流出管上设置有缩径段，所述缩径段靠近所述流入管的方向设置；所述流入管用于流入与燃料电池热交换后的热水；所述左流出管用于与散热量小的散热器连接，所述右流出管用于与散热量大的散热器连接。通过上述设置，能减少进入左流出管的水流量，以与散热量小的散热器相适配，从而定额分配两个散热回路的水流量，使经过两个散热器处理后的冷却水的温度基本一致，从而确保冷却系统的平衡和稳定。

Description

一种三通管分流结构及应用该结构的冷却系统

技术领域

本实用新型涉及三通管的技术领域，特别涉及一种三通管分流结构及应用该结构的冷却系统。

背景技术

在采用燃料电池的汽车中，需通过散热器与燃料电池发生热交换来使燃料电池冷却，交换介质一般为水，水和燃料电池、散热器之间通过管道连接，现有技术中为了满足散热量的需求一般采用两个散热器对换热管路进行快速换热，因此换热管路中还设置有三通管，用于将从散热器中流出的热水分流至两个散热回路并分别通过两个换热器对热水进行冷却，冷却后的水再次进入燃料电池内对其进行冷却。为了定额分配两个散热回路的水流量，一般是通过电控流量阀控制散热回路中水的流速，若电控流量阀的电线束不工作，难以对散热回路中水的流速进行精准控制，难以保证两个散热器在相同温度中工作，容易导致散热不良，而且还存在电控流量阀成本高的问题。

可见，现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种三通管分流结构及应用该结构的冷却系统，旨在控制两个散热回路中的水流量，保证两个散热器能在相同温度下工作。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种三通管分流结构，包括流入管、左流出管、以及右流出管，所述流入管、所述左流出管和所述右流出管相互连通，所述左流出管上设置有缩径段，所述缩径段靠近所述流入管的方向设置；所述流入管用于流入与燃料电池热交换后的热水；所述左流出管用于与散热量小的散热器连接，所述右流出管用于与散热量大的散热器连接。

所述的三通管分流结构，其中，所述缩径段的横截面呈弧形，且所述缩径段与其两端连接的位置处设置有弧角。

所述的三通管分流结构，其中，所述左流出管上还设置有扩径段，所述扩径段的管径大于所述缩径段的管径，且所述扩径段位于所述缩径段的下游。

所述的三通管分流结构，其中，所述扩径段和所述缩径段一体成型。

所述的三通管分流结构，其中，所述扩径段的管径和所述右流出管的管径、所述流入管的管径相同。

所述的三通管分流结构，其中，所述扩径段通过第一管道与散热量小的散热器连接，且所述第一管道上套设有第一喉箍；所述右流出管通过第二管道与散热量大的散热器连接，且所述第二管道上套设有第二喉箍；所述流入管通过进水管道与燃料电池连接，且所述进水管道上套设有进水喉箍。

一种冷却系统，包括前散热器、后散热器、燃料电池、以及所述的三通管分流结构，所述前散热器的散热量大于所述后散热器的散热量；所述后散热器用于将流经所述左流出管的水体进行冷却后回流至燃料电池中，所述前散热器用于将流经所述右流出管的水体进行冷却后回流至燃料电池中。

所述的冷却系统，其中，还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱通过注水管道与燃料电池连接，所述燃料电池、所述前散热器和所述后散热器分别通过回流管道与所述膨胀水箱连接。

有益效果：

本实用新型提供了一种三通管分流结构及应用该结构的冷却系统，所述三通管分流结构中，通过对左流出管进行缩径处理，形成缩径段，使该处的流阻变大，从而减少进入左流出管的水流量，以与散热量小的散热器相适配，从而定额分配两个散热回路的水流量，使经过两个散热器处理后的冷却水的温度基本一致，从而确保冷却系统的平衡和稳定。

附图说明

图1为本实用新型提供的冷却系统的结构示意图。

图2为隐去燃料电池后的冷却系统的结构示意图。

图3为三通管分流结构的结构示意图一。

图4为三通管分流结构的结构示意图二。

主要元件符号说明：1-流入管、2-左流出管、21-缩径段、211-弧形、212-弧角、22-扩径段、3-右流出管、41-第一管道、42-第一喉箍、51-第二管道、52-第二喉箍、61-进水管道、62-进水喉箍；

10-前散热器、20-后散热器、30-燃料电池、40-膨胀水箱、401-注水管道、402-回流管道、50-三通管分流结构。

具体实施方式

本实用新型提供一种三通管分流结构及应用该结构的冷却系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型的保护范围。

请参阅图1-图4，本实用新型提供一种三通管分流结构50，包括流入管1、左流出管2、以及右流出管3，所述流入管1、所述左流出管2和所述右流出管3相互连通，所述左流出管2上设置有缩径段21，所述缩径段21靠近所述流入管1的方向设置；所述流入管1用于流入与燃料电池30热交换后的热水；所述左流出管2用于与散热量小的散热器连接，所述右流出管3用于与散热量大的散热器连接。

具体的，所述三通管分流结构50为钢管三通，与PVC管相比，其结构刚性好，耐腐蚀，使用寿命长。

当冷却水与燃料电池30进行热交换后，冷却水变成热水，并经过管道进入流入管1内，流经流入管1的水分别通过左流出管2和右流出管3进行分流，由于左流出管2进行了缩径处理，使得缩径段21该处的流阻变大，从而使得流入左流出管2的水量减少(与流入右流出管3的水量相比)，因为左流出管2与散热量小的散热器连接，右流出管3与散热量大的散热器连接，因此，为了达到使两个散热器均处于相同的工作温度的目的，通过控制左流出管2和右流出管3的水流量来实现，使经过两个散热器处理后的冷却水的温度基本一致，从而确保冷却系统的平衡和稳定。此外，可根据管道流阻参数调整流入管1、左流出管2、右流出管3和缩径段21的口径，即根据管道阻力差值，按照流阻管径对照表，对接流阻小的一路三通管径按对照表要求，进行缩径得到缩径段21，适配左流出管2和右流出管3的两个回路流阻，即可定额分配两个回路的水流量，也就是说流入管1、左流出管2、右流出管3、缩径段21的口径等参数均与两个散热器的散热量、燃料电池30的大小等有关。而且通过在左流出管2上设置缩径段21的成本与在其上设置电控流量阀的成本相比，为极低的。

请参阅图3和图4，在一些实施方式中，所述缩径段21的横截面呈弧形211，且所述缩径段21与其两端连接的位置处设置有弧角212。当弧形211的弧度变小时，则说明缩径段21的口径变大，该处的流阻变小，水流速度变大，可适配散热量更大的散热器；当弧形211的弧度变大时，则说明缩径段21的口径变小，该处的流阻变大，水流速度变小，可适配散热量更小的散热器。

请参阅图3和图4，在某些实施方式中，所述左流出管2上还设置有扩径段22，所述扩径段22的管径大于所述缩径段21的管径，且所述扩径段22位于所述缩径段21的下游。即热水先进入缩径段21，再进入扩径段22，再流至散热量小的散热器中进行换热，扩径段22的设置便于将左流出管2与散热器之间的管道进行连接。

请参阅图3和图4，在一些实施方式中，所述扩径段22和所述缩径段21一体成型。扩径段22是相对于缩径段21的管径而定义的，因此相当于在左流出管2上通过缩径即可形成缩径段21和扩径段22，一体成型的结构实现无缝连接，避免发生漏水等问题。

请参阅图3和图4，在一些实施方式中，所述扩径段22的管径和所述右流出管3的管径、所述流入管1的管径相同。通过限定各管的管径均为相同，保持接口为统一结构，便于后续与管道进行安装。

请参阅图1和图2，在一些实施方式中，所述扩径段22通过第一管道41与散热量小的散热器连接，且所述第一管道41上套设有第一喉箍42；所述右流出管3通过第二管道51与散热量大的散热器连接，且所述第二管道51上套设有第二喉箍52；所述流入管1通过进水管道61与燃料电池30连接，且所述进水管道61上套设有进水喉箍62。将第一管道41插入扩径段22上，然后通过第一喉箍42将第一管道41固定于扩径段22上，同样的，第二管道51和进水管道61均采用同样的安装方式实现固定，而且各管的管径相同，接口结构一致，有利于实现快速安装。

请参阅图1和图2，在一些实施方式中，本实用新型还提供了一种冷却系统，包括前散热器10、后散热器20、燃料电池30、以及所述的三通管分流结构50，所述前散热器10的散热量大于所述后散热器20的散热量；所述后散热器20用于将流经所述左流出管2的水体进行冷却后回流至燃料电池30中，所述前散热器10用于将流经所述右流出管3的水体进行冷却后回流至燃料电池30中。即本实施例中，前散热器10的体积较大，前散热器10位于驾驶室的下方，后散热器20的体积较小，后散热器20位于驾驶室的后方。通过两个散热回路对燃料电池30进行快速降温。

请参阅图1和图2，在一些实施方式中，所述冷却系统还包括膨胀水箱40，所述膨胀水箱40通过注水管道401与燃料电池30连接，所述燃料电池30、所述前散热器10和所述后散热器20分别通过回流管道402与所述膨胀水箱40连接。散热回路中均有水，而且会形成水气，水气经过回流管道402回流至膨胀水箱40内，散热回路中的水量变少后则通过注水管道401对其进行加注、补水。

综上所述，本实用新型通过对左流出管2进行缩径处理，形成缩径段21，使该处的流阻变大，从而减少进入左流出管2的水流量，以与散热量小的散热器相适配，从而定额分配两个散热回路的水流量，使经过两个散热器处理后的冷却水的温度基本一致，从而确保冷却系统的平衡和稳定。通过设置扩径段22，便于将左流出管2与散热器之间的管道进行连接。限定缩径段21和扩径段22一体成型，使左流出管2实现无缝。限定各管的管径相同，保持接口为统一结构，便于后续与管道的安装。通过多个喉箍使多个管道和三通管分流结构50进行固定，实现快速安装。所述冷却系统中通过设置前散热器10和后散热器20，即将两个散热器进行分体布置，可充分利用驾驶室后方的空间来调整后散热器20的体积，从而满足燃料电池30的散热量需求。设置膨胀水箱40，用于为散热回路进行补水。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种三通管分流结构，其特征在于，包括流入管、左流出管、以及右流出管，所述流入管、所述左流出管和所述右流出管相互连通，所述左流出管上设置有缩径段，所述缩径段靠近所述流入管的方向设置；所述流入管用于流入与燃料电池热交换后的热水；所述左流出管用于与散热量小的散热器连接，所述右流出管用于与散热量大的散热器连接。

2.根据权利要求1所述的三通管分流结构，其特征在于，所述缩径段的横截面呈弧形，且所述缩径段与其两端连接的位置处设置有弧角。

3.根据权利要求1所述的三通管分流结构，其特征在于，所述左流出管上还设置有扩径段，所述扩径段的管径大于所述缩径段的管径，且所述扩径段位于所述缩径段的下游。

4.根据权利要求3所述的三通管分流结构，其特征在于，所述扩径段和所述缩径段一体成型。

5.根据权利要求3所述的三通管分流结构，其特征在于，所述扩径段的管径和所述右流出管的管径、所述流入管的管径相同。

6.根据权利要求3所述的三通管分流结构，其特征在于，所述扩径段通过第一管道与散热量小的散热器连接，且所述第一管道上套设有第一喉箍；所述右流出管通过第二管道与散热量大的散热器连接，且所述第二管道上套设有第二喉箍；所述流入管通过进水管道与燃料电池连接，且所述进水管道上套设有进水喉箍。

7.一种冷却系统，其特征在于，包括前散热器、后散热器、燃料电池、以及如权利要求1-6任一项所述的三通管分流结构，所述前散热器的散热量大于所述后散热器的散热量；所述后散热器用于将流经所述左流出管的水体进行冷却后回流至燃料电池中，所述前散热器用于将流经所述右流出管的水体进行冷却后回流至燃料电池中。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱通过注水管道与燃料电池连接，所述燃料电池、所述前散热器和所述后散热器分别通过回流管道与所述膨胀水箱连接。