[实用新型]一种空气冷却器及其应用的燃料电池空气进气系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种空气冷却器及其应用的燃料电池空气进气系统。

背景技术：

燃料电池系统利用储存在气瓶中的氢气与来自空气的氧气之间发生电化学反应来产生电能，为用电设备提供动力来源，燃料电池空气进气系统包括空气压缩机，用于压缩空气并将压缩空气提供给电池堆，然而，随着燃料电池堆的高功率需求增加，需要更多的空气，对空气压缩机要求有更高的压缩比，急剧的压缩势必使空气的温度大幅上升，经压缩后的空气的温度可能大于电池堆的正常运行温度，现有技术中，没有对此引起重视，没有对压缩后的空气进行降温，可能会对增湿器的增湿效率和电池堆的工作效率产生不利。

发明内容：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种空气冷却器及其应用的燃料电池空气进气系统，能有效对压缩后的空气进行冷却。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的：

本实用新型的第一个目的是提供一种空气冷却器，用于冷却经压缩后的高温空气，所述的空气冷却器包括：空气管道，空气管道中间形成空气通道，空气管道两端分别设有进气口和出气口，用于高温压缩气体流通；液体冷却管道，套装在空气管道的外表面上，液体冷却管道内壁上形成有液体循环流道，液体循环流道贴在空气管道的外表面，用于带走空气管道管壁的热量；液体冷却管道上设有与液体循环流道连通的进水口和出水口用于外接液冷系统；所述的液体循环流道采用螺旋形。

在上述所述的空气管道的内管壁上设置有轴向延伸凹槽。

上述所述的液体冷却管道的外管壁上设置有安装止口或者孔位。

上述所述的液体循环流道的截面是方形。

在上述所述的进气口、出气口、进水口以及出水口上分别设置有凸台。

上述所述的进水口和出水口设置在液体冷却管道的同一侧面的两端。

本实用新型的第二个目的是提供一种燃料电池空气进气系统，包括：电驱动压缩机总成，所述的电驱动压缩机总成包括电机、电机控制器、变速器以及压缩机，用于吸入空气并压缩空气；空气冷却器，用于冷却压缩空气；增湿器，用于对空气冷却器冷却后的空气加湿，加湿后的空气输送至燃料电池堆；空气冷却器连接在压缩机的排气口和增湿器之间，所述的空气冷却器是上述所述的一种空气冷却器。

上述所述的变速器连接有油路系统，油路系统为变速器提供润滑和散热。

在上述所述的压缩机的进气口连接有空气过滤器，用于净化空气，净化后的空气进入压缩机。

在上述所述的空气过滤器和压缩机进气口之间连接有消声器，用于消除空气急剧流动产生的噪声。

在上述所述的空气冷却器通过进水口和出水口使液体循环流道与散热器、水泵、电机控制器、电机串连形成循环冷却回路，为电机控制器、电机以及空气冷却器提供液体回路的液冷系统。

本实用新型与现有技术相比，具有如下效果：

1)一种空气冷却器，用于冷却经压缩后的高温空气，其液体冷却管道，套装在空气管道的外表面上，液体冷却管道内壁上形成有液体循环流道，液体循环流道贴在空气管道的外表面，用于带走空气管道管壁的热量；液体循环流道采用螺旋形，利于液体流动，增加冷却面积，冷却更充分，能够减少湍流带来的损失。

2)空气管道的内管壁上设置有轴向延伸凹槽，利于压缩空气的散热。

3)液体冷却管道的外管壁上设置有安装止口或者孔位，当空气冷却器通过较长的软管或者抱箍与压缩机或增湿器连接时，安装止口或者孔位利于软管或者抱箍固定于空气冷却器上。

4)液体循环流道的截面是方形，这种结构容易制造，且这样的液体循环流道可以容下更多冷却液体，冷却效果更好。

5)进气口和出气口上分别设置有凸台有利于空气冷却器套接软管来连接压缩机和增湿器，防止软管脱落；进水口和出水口上分别设置有凸台有利于空气冷却器套接软管来连接液冷系统，防止软管脱落。

6)燃料电池空气进气系统包括电驱动压缩机总成，所述的电驱动压缩机总成包括电机、电机控制器、变速器以及压缩机，用于吸入空气并压缩空气；空气冷却器，用于冷却压缩空气，冷却后的压缩气体能提高增湿器的增湿效率和燃料电池堆的工作效率；增湿器，利用在电池堆中产生的水分对压缩空气进行加湿，加湿后的空气输送至燃料电池堆，由于采用本实用新型的空气冷却器，利于液体流动，增加冷却面积，冷却更充分，能够减少湍流带来的损失。

7)变速器连接有油路系统，油路系统为变速器提供润滑和散热。

8)在压缩机的进气口连接有空气过滤器，用于净化空气，阻拦空气中的沙尘等杂质进入空气进气系统。