[發明專利]一種氫燃料電池氣水分離裝置

有效

• 申請號: 201910577514.6
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110289435B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 陳大華;潘立升;袁中;趙國華;李武;杜少波;毛詩夢
• 申請（專利權）人: 奇瑞商用車（安徽）有限公司
• 主分類號: H01M8/04082
• 分類號: H01M8/04082;H01M8/04119
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張永生

本發明公開了一種氫燃料電池氣水分離裝置，包括氣水分離器主體和設在氣水分離器主體上的混合氣進口、回氫口和排水口以及廢氣出口，還包括內筒，所述回氫口設在氣水分離器主體的頂部，所述排水口設在氣水分離器主體的底部，所述混合氣進口設在氣水分離器主體的側壁上，混合氣進口的進氣方向與氣水分離器主體的內壁相切，所述內筒通過設在內筒上內法蘭設在氣水分離器主體內部，內筒中設有上下相通的通道。該氫燃料電池氣水分離裝置設計合理，工作穩定，負荷范圍寬，無需額外電能驅動，運行成本低；且車輛運行過程中即使發生劇烈顛簸或上下大坡度也不會出現分離水倒灌進入回氫管路，分離穩定可靠。

技術領域

本發明涉及氫燃料電池技術領域，尤其是涉及一種氫燃料電池氣水分離裝置。

背景技術

氫燃料電池是將化學能通過電化學反應直接轉換為電能的發電裝置，具有效率高、功率大、供電時間長、壽命長、可靠性高、噪聲低及不產生有害排放物等特點，在交通運輸領域有著巨大應用潛力。氫燃料電池在工作時，空氣中的氧氣和氫氣進入燃料電池發生電化學反應生成水，同時有反應不完全的氫氣排出，為提高氫氣利用效率，把反應不完全的氫氣通過氫循環泵或引射裝置再次導入氫燃料電池燃料入口。

現有技術中氫氣循環裝置不能將水和反應不完全的氫氣很好地分離，高濕度循環燃料氣體進入燃料電池后會造成陽極易出現水淹現象，導致氫燃料電池輸出功率下降。目前氫燃料電池循環燃料氣體常通過主動離心式或重力式或膜分離式三種氣水分離裝置，主動離心式氣水分離裝置需額外電能驅動葉輪，重力式分離效率低且體積大，膜分離方式分離負荷范圍極窄，且易發生液阻現象，工作不穩定，三種方式均存在一定的不足。

發明內容

針對現有技術不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種氫燃料電池氣水分離裝置，以達到工作穩定，負荷范圍寬以及運行成本低的目的。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

該氫燃料電池氣水分離裝置，包括氣水分離器主體和設在氣水分離器主體上的混合氣進口、回氫口和排水口以及廢氣出口，還包括內筒，所述回氫口設在氣水分離器主體的頂部，所述排水口設在氣水分離器主體的底部，所述混合氣進口設在氣水分離器主體的側壁上，混合氣進口的進氣方向與氣水分離器主體的內壁相切，所述內筒通過設在內筒上內法蘭設在氣水分離器主體內部，內筒中設有上下相通的通道。

進一步的，所述混合氣進口位于內法蘭的下部。

所述內法蘭為傾斜設置的斜法蘭。

所述廢氣出口設在氣水分離器主體的側壁上，位于內法蘭的上方。

所述氣水分離器主體上設有錐形的上蓋，所述回氫口設在錐形上蓋的頂部，所述上蓋與氣水分離器主體之間通過可拆卸的法蘭結構相連。

還包括排水管和廢水廢氣管，所述排水管的一端與排水口相連，排水管的另一端與廢水廢氣管相連，并在排水管或排水口上設有排水電磁閥。

所述內法蘭將氣水分離器主體分成上下兩個腔體，內筒中并排設置一組通道，通道相通上下兩個腔體。

還包括廢氣管，所述廢氣管的一端與廢氣口相連，廢氣管的另一端與廢水廢氣管相連。

還包括排放總管，所述廢水廢氣管的中心線與排放總管的中心線呈銳角。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：

該氫燃料電池氣水分離裝置設計合理，工作穩定，負荷范圍寬，無需額外電能驅動，運行成本低；且車輛運行過程中即使發生劇烈顛簸或上下大坡度也不會出現分離水倒灌進入回氫管路，分離穩定可靠。

附圖說明

下面對本說明書各幅附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為本發明氣水分離裝置結構示意圖。