过滤器、热管理系统及燃料电池系统的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种过滤器、热管理系统及燃料电池系统。


背景技术：

2.燃料电池系统是一种以燃料电池为核心，通过氢气供给系统、空气供给系统与热管理系统组成的发电装置。氢气供给系统所供应的氢气与空气供给系统所供应的空气在燃料电池内部催化剂的作用下产生电能，并放出大量热量。燃料电池系统在运行时，热管理系统中的冷却液流经燃料电池，与燃料电池之间进行热交换，从而保证燃料电池工作在一个适宜的温度范围内。
3.为了避免冷却液中携带的杂质进入燃料电池内，并在燃料电池的内部积聚堵塞冷却流道，进而导致燃料电池因冷却液流通不畅而局部过热，常在热管理系统中单独安装过滤器。现有的过滤器不具备防回流功能，过滤器内积攒的杂质很有可能在停机后再回流到燃料电池系统的其他位置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种过滤器、热管理系统及燃料电池系统，以缓解相关技术中过滤器不具备防回流功能，过滤器内积攒的杂质很有可能在停机后再回流到燃料电池系统的其他位置的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：
6.第一方面，本实用新型提供的过滤器包括：
7.入液管，入液管具有相互连通的第一进液口和第一出液口；
8.过滤主体，过滤主体具有第二进液口、第二出液口以及与第二进液口和第二出液口连通的过滤腔；
9.过滤网，过滤网安装于过滤腔内；
10.防逆流组件，入液管设有第一出液口的一端安装于过滤主体，并与过滤腔连通，防逆流组件安装于第一出液口，用于防止过滤腔内的液体进入入液管。
11.可选地，防逆流组件包括：
12.安装座，安装座安装于第一出液口；
13.阀板，阀板与安装座转动连接，并且阀板的尺寸大于入液管的内径，且小于过滤腔的内径，自然状态下，阀板抵接于第一出液口。
14.可选地，入液管设有第一出液口的端面设有安装槽，安装座卡接于安装槽内。
15.可选地，阀板与安装座之间设有弹性件，阀板向靠近第二出液口的方向转动时，弹性件产生弹性变形。
16.可选地，过滤主体的底壁设有与过滤腔连通的排液孔；
17.过滤器还包括排液旋钮，排液旋钮可拆卸安装于排液孔，当排液旋钮安装于排液
孔时，排液旋钮封堵排液孔。
18.可选地，过滤网与过滤主体可拆卸连接。
19.可选地，过滤腔的内壁设有限位凸起，限位凸起位于过滤网和第二出液口之间，排液孔位于过滤网和第二进液口之间；
20.当排液旋钮安装于排液孔时，过滤网的两端面分别与限位凸起和排液旋钮抵接。
21.可选地，过滤器还包括排液阀座，排液阀座安装于排液孔处，并设有与排液孔连通的排液通道；
22.排液旋钮穿过排液通道和排液孔伸入过滤腔；
23.和/或，过滤器还包括连接法兰，连接法兰安装于主体设有第二出液口的一端。
24.第二方面，本实用新型提供的热管理系统包括水泵和上述的过滤器，过滤器中的第二出液口安装于水泵的进液口。
25.第三方面，本实用新型提供的燃料电池系统包括上述的热管理系统。
26.本实用新型提供的燃料电池系统包括热管理系统，其中，热管理系统包括水泵和过滤器，过滤器包括：入液管，入液管具有相互连通的第一进液口和第一出液口；过滤主体，过滤主体具有第二进液口、第二出液口以及与第二进液口和第二出液口连通的过滤腔；过滤网，过滤网安装于过滤腔内；防逆流组件，入液管设有第一出液口的一端可拆卸安装于过滤主体，并与过滤腔连通，防逆流组件安装于第一出液口，用于防止过滤腔内的液体进入入液管。
27.燃料电池系统在工作过程中，热管理系统中的水泵运行，使冷却液流动，由于在过滤器的第一出液口设置有防逆流组件，在水泵的作用下，带有压力的冷却液将防逆流组件打开，冷却液可从入液管流动到过滤腔内，并从第二出液口流出，在此过程中，冷却液中的大部分杂质被过滤网拦截。当水泵停止工作时，防逆流组件关闭，过滤腔内被过滤网拦截的杂质及冷却液无法经过防逆流组件进入入液管，即防逆流组件可以阻止被过滤网拦截的杂质及冷却液逆流，因而可以防止过滤器积攒的杂质在停机后再回流到燃料电池系统的其他位置，进而可防止杂质在燃料电池的内部积聚堵塞冷却流道，导致燃料电池因冷却液流通不畅而局部过热。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型实施例提供的过滤器的结构示意图；
30.图2为本实用新型实施例提供的过滤器中的剖视图；
31.图3为本实用新型实施例提供的过滤器中防逆流组件的结构示意图；
32.图4为本实用新型实施例提供的热管理系统中水泵与过滤器的连接示意图。
33.图标：100-入液管；200-过滤主体；210-过滤腔；220-限位凸起；230-排液孔；300-过滤网；400-防逆流组件；410-安装座；420-阀板；430-弹性件；500-排液旋钮；510-排液阀座；600-连接法兰；700-水泵；800-安装法兰；900-电机安装座。
具体实施方式
34.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。
36.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；可以是直接相连，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.具体的结合图1和图2所示，本实用新型实施例提供的燃料电池系统包括热管理系统，其中，热管理系统包括水泵700和过滤器，过滤器为颗粒过滤器，具体包括：入液管100、过滤主体200和过滤网300，入液管100具有相互连通的第一进液口和第一出液口；过滤主体200具有第二进液口、第二出液口以及与第二进液口和第二出液口连通的过滤腔210；过滤网300安装于过滤腔210内；防逆流组件400，入液管100设有第一出液口的一端安装于过滤主体200，并与过滤腔210连通，防逆流组件400安装于第一出液口，用于防止过滤腔210内的液体进入入液管100。
38.具体地，入液管100可通过卡接或螺纹连接的方式与过滤主体200连接。入液管100的截面和过滤主体200的截面均环形，过滤主体200内部的中空区域为过滤腔210。入液管100的外径等于过滤主体200的内径，入液管100设置第一出液口的一端插入过滤主体200内，并且入液管100的外周壁与过滤主体200的内壁抵接，防逆流组件400安装于入液管100设置第一出液口的端面。
39.燃料电池系统在工作过程中，热管理系统中的水泵700运行，使冷却液流动，由于过滤器的第一出液口设置有防逆流组件400，在水泵700的作用下，带有压力的冷却液将防逆流组件400打开，冷却液可从入液管100流动到过滤腔210内，并从第二出液口流出，在此过程中，冷却液中的大部分杂质被过滤网300拦截。当水泵700停止工作时，防逆流组件400关闭，过滤腔210内被过滤网300拦截的杂质及冷却液无法经过防逆流组件400进入入液管100，即防逆流组件400可以阻止被过滤网300拦截的杂质及冷却液逆流，因而可以防止过滤器内积攒的杂质在停机后再回流到燃料电池系统的其他位置，进而可防止杂质在燃料电池的内部积聚堵塞冷却流道，导致燃料电池因冷却液流通不畅而局部过热。
40.如图3所示，防逆流组件400包括：安装座410和阀板420，安装座410安装于第一出液口；阀板420与安装座410转动连接，并且阀板420的尺寸大于入液管100的内径，且小于过滤腔210的内径，自然状态下，阀板420抵接于第一出液口。
41.具体地，过滤腔210的截面和阀板420均呈圆形，并且阀板420的直径大于入液管
100的内径，且小于过滤腔210的内径。安装座410可拆卸连接于入液管100设置第一出液口的一端，阀板420位于入液管100的外部，阀板420的边缘通过转轴与安装座410转动连接。
42.在工作状态下，阀板420在带有压力的冷却液的作用下，阀板420绕转轴的轴线向靠近第二出液口的方向转动，从而将第一出液口打开，冷却液从第一出液口流出，并通过阀板420的侧壁与过滤腔210的内壁之间的缝隙流入过滤腔210，在经过过滤网300时被过滤。当水泵700停止工作时，阀板420可在自身重力的作用下恢复至竖直状态，并与入液管100的端面抵接，防止过滤腔210内带有杂质的冷却液进入液管100，产生回流。
43.本实施例可选的技术方案中，入液管100设有第一出液口的端面设有安装槽，安装座410卡接于安装槽内。
44.具体的结合图2所示，安装槽设置于入液管100的端面的顶部，并且安装槽的深度方向沿入液管100轴向延伸。在安装防逆流组件400时，先将安装有阀板420的安装座410卡接于安装槽内，再将入液管100设置安装槽的一端安装于过滤腔210内，从而将防逆流组件400安装于过滤腔210内。在入液管100上设置安装槽，方便将防逆流组件400安装于入液管100；此外，由于安装座410卡接于安装槽内，可以使阀板420的端面更易与入液管100设置第一出液口的端面抵接，从而提升防回流效果。
45.本实施例可选的技术方案中，阀板420与安装座410之间设有弹性件430，阀板420向靠近第二出液口的方向转动时，弹性件430产生弹性变形。
46.具体地，弹性件430选用扭簧，扭簧套设于转轴处，并且扭簧的两个自由端分别与安装座410和阀板420抵接。在工作状态下，阀板420在带有压力的冷却液的作用下打开时，随着阀板420的转动，弹性件430被压缩；而当过滤器处于非工作状态时，阀板420不再受冷却液的作用力，此时弹性件430恢复原状，阀板420在弹性件430的带动下再次抵接于第一出液口，避免出现杂质回流。在这个过程中，由于在阀板420与安装座410之间设有弹性件430，在非工作状态下，阀板420在弹性件430的带动下可以更快地对第一出液口进行封堵，保证防回流效果。
47.如图2所示，过滤主体200的底壁设有与过滤腔210连通的排液孔230；过滤器还包括排液旋钮500，排液旋钮500可拆卸安装于排液孔230，当排液旋钮500安装于排液孔230时，排液旋钮500封堵排液孔230。
48.排液旋钮500可通过卡接或螺纹连接的方式安装于排液孔230，在本实施例中，排液孔230设置为螺纹孔，并且沿过滤主体200的径向延伸设置。排液旋钮500具有与排液孔230配合的内螺纹，排液旋钮500与排液孔230螺纹配合安装于排液孔230时，将排液孔230封堵，防止在冷却过程中，冷却液从排液孔230处流出。
49.排液旋钮500可拆卸安装于排液孔230，在过滤器使用一段时间后，拆下排液旋钮500，可以通过排液孔230排出过滤网300拦截的部分杂质，并且可以通过排液孔230对过滤腔210内进行清洗；进一步提升过滤网300的过滤效果，并延长当前过滤网300及过滤器整体的使用寿命。
50.本实施例可选的技术方案中，过滤网300与过滤主体200可拆卸连接。
51.具体的，随着过滤网300工作时间的延长，会存在杂质附着于过滤网300，并堵塞过滤网孔的情况，从而降低过滤网300的过滤效果。将过滤网300可拆卸连接于过滤主体200，可以根据系统杂质的类型，计算过滤网300的有效工作时间，然后对过滤网300进行换新，保
证过滤网300的过滤效果的同时，延长过滤器整体的使用寿命。另外，可以根据系统杂质类型调整过滤网300的孔隙数目及开孔直径，改变过滤网300的过滤精度，以提升过滤器的适用范围。
52.过滤网300可通过卡接的方式或者螺钉连接的方式可拆卸安装于过滤腔210内。本实施例可选的技术方案中，过滤腔210的内壁设有限位凸起220，限位凸起220位于过滤网300和第二出液口之间，排液孔230位于过滤网300和第二进液口之间；当排液旋钮500安装于排液孔230时，过滤网300的两端面分别与排液旋钮500和限位凸起220抵接。
53.具体的结合图2所示，限位凸起220沿过滤腔210的周向延伸呈环状，且限位凸起220的内径小于过滤网300的直径。将排液旋钮500安装于排液孔230时，排液旋钮500的一端位于过滤腔210的内部，过滤网300位于限位凸起220和排液旋钮500之间，限位凸起220和排液旋钮500相互配合，对过滤网300起限位作用，避免在外力作用下，过滤网300在过滤腔210内发生移位窜动等情况，进一步提升过滤网300的使用效果。需要将过滤网300拆卸下时，将排液旋钮500从排液孔230中拧出，取消对过滤网300的限位，从而使过滤网300可通过第二进液口从过滤腔210中拆出，方便对过滤网300进行清洗或更换。
54.本实施例可选的技术方案中，过滤器还包括排液阀座510，排液阀座510安装于排液孔230处，并设有与排液孔230连通的排液通道；
55.排液旋钮500穿过排液通道和排液孔230伸入过滤腔210。
56.具体的结合图1、图2和图4所示，排液阀座510固定安装于排液孔230处，并且外周壁的截面呈圆形，排液阀座510设有与排液孔230连通的排液通道，排液通道具有与排液旋钮500配合的内螺纹。
57.在从排液孔230中排出过滤网300拦截的部分杂质，以及通过排液孔230对过滤腔210内进行清洗的过程中，排液通道对经过排液孔230排出的冷却液起到引导作用，避免在冷却液排除过程中，发生喷溅等情况；保证过滤器使用效果的同时，提升过滤器使用过程中的安全性。
58.本实施例可选的技术方案中，过滤器还包括连接法兰600，连接法兰600安装于过滤主体200设有第二出液口的一端。
59.具体的结合图1和图4所示，由于连接法兰600安装于第二出液口处，可通过连接法兰600将过滤器安装于需要的位置，方便进行安装。
60.本实施例提供的热管理系统包括水泵700和过滤器，过滤器中的第二出液口安装于水泵700的进液口。
61.具体的结合图4所示，水泵700的进液口设置有安装法兰800，过滤器上的连接法兰600与水泵700上的安装法兰800通过螺栓连接，从而将过滤器安装于水泵700，水泵700通过电机安装座900安装于需要的位置，从而实现水泵700与过滤器的安装，便于进行操作。由于过滤器安装于水泵700的进液口，进入水泵700的冷却液均经过过滤器过滤，避免杂质过多的进入到水泵700，避免杂质过多的在水泵700内堆积，从而保证水泵700的使用效果，并延长水泵700的使用寿命。
62.本实用新型提供的燃料电池系统包括热管理系统。
63.具体的，由于过滤器通过连接法兰600安装于水泵700的进液口，在安装水泵700时，可以先将过滤器和水泵700安装完成之后，再安装于合适的位置，可以减小过滤器的安
装难度。同时，由于燃料电池系统内还设置有燃料电池，且由于过滤器对冷却液进行了过滤，因而减小从水泵700进入到燃料电池的冷却液内的杂质，从而避免长期使用的燃料电池系统内部积聚的杂质堵塞冷却流道，防止燃料电池因为冷却液流通不畅而局部过热，保护燃料电池健康状态。
64.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。