[發(fā)明專利]氣水分離器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911412249.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN113117440A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬基奧·基隆迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海歐菲濾清器有限公司
• 主分類號(hào): B01D50/00
• 分類號(hào): B01D50/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 祝玉媛

本發(fā)明涉及一種氣水分離器，其用于將氣水混合氣體中的氣體和水分進(jìn)行分離，包括殼體，并且所述殼體上設(shè)置進(jìn)氣口、出氣口和出水口，所述殼體內(nèi)限定有截面為環(huán)形的流體通道，從所述進(jìn)氣口進(jìn)入的所述氣水混合氣體流過所述流體通道后從所述出氣口流出；所述流體通道內(nèi)設(shè)置有至少一組葉片環(huán)組件，所述葉片環(huán)組件使得流過所述葉片環(huán)組件后的所述氣水混合氣體形成螺旋氣流。本發(fā)明的氣水分離器的氣水分離效率高且效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池排水技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種氣水分離器。

背景技術(shù)

燃料電池利用氧氣和氫氣在電堆內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，電化學(xué)反應(yīng)完畢后會(huì)產(chǎn)生水和氫氣的混合氣體，其中水需要從燃料電池內(nèi)部排出，而氫氣則需要導(dǎo)回電堆內(nèi)部再次進(jìn)行反應(yīng)，以提高氫氣的利用效率，因此需要盡可能地將混合氣體中的水和氫氣分離。當(dāng)前常用的氣水分離裝置往往采用“迷宮”式結(jié)構(gòu)，如圖1所示，一種常用的氣水分離裝置10，包括殼體11，殼體11內(nèi)限定有氣水分離腔，殼體11上設(shè)置有進(jìn)氣口12、出氣口14和出水口13，殼體11內(nèi)設(shè)置有相互錯(cuò)落(迷宮式)的擋板15。混合氣體從進(jìn)氣口12進(jìn)入氣水分離腔，在擋板15的阻擋下，混合氣體中的水逐漸凝聚在擋板15上，凝聚的水沿著擋板從出水口13排出，分離后的氣體則通過出氣口14排出，以此達(dá)到分離水和氫氣的目的。然而這種氣水分離裝置的分離效率和效果都不理想，分離后的氫氣中仍然存在較高比例的水分。因此亟需一種氣水分離效率高且效果好的新型的氣水分離器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種氣水分離器，其用于將氣水混合氣體中的氣體和水分進(jìn)行分離，包括殼體，并且所述殼體上設(shè)置進(jìn)氣口、出氣口和出水口，所述殼體內(nèi)限定有截面為環(huán)形的流體通道，從所述進(jìn)氣口進(jìn)入的所述氣水混合氣體流過所述流體通道后從所述出氣口流出；所述流體通道內(nèi)設(shè)置有至少一組葉片環(huán)組件，所述葉片環(huán)組件使得流過所述葉片環(huán)組件后的所述氣水混合氣體形成螺旋氣流。

經(jīng)由進(jìn)氣口進(jìn)入的氣水混合氣體在葉片環(huán)組件處執(zhí)行氣水分離，氣水混合氣體中的水分在截面為環(huán)形的流體通道的周壁上凝聚為液態(tài)水，之后通過出水口排出；進(jìn)行氣水分離之后的氣體則通過出氣口排出。本發(fā)明的氣水分離器對(duì)氣水混合氣體的氣水分離效率高且效果好，經(jīng)過本發(fā)明的氣水分離器執(zhí)行氣水分離之后的氣體中水分含量非常低。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述葉片環(huán)組件還在所述流體通道的徑向上對(duì)流經(jīng)的所述氣水混合氣體產(chǎn)生朝向所述流體通道的外周壁的推動(dòng)效果。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每組所述葉片環(huán)組件都包括多個(gè)葉片元件，每個(gè)所述葉片元件都沿著圍繞所述流體通道的軸線的螺旋線延伸。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)所述葉片元件相對(duì)所述流體通道的徑向具有外傾夾角，從而對(duì)流經(jīng)的所述氣水混合氣體產(chǎn)生徑向向外的推力。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述外傾夾角的范圍為3°至7°。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述外傾夾角為5°

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述殼體內(nèi)還設(shè)置有阻水組件，在從所述進(jìn)氣口到所述出氣口的氣體流動(dòng)方向上，所述阻水組件設(shè)置在所述葉片環(huán)組件的下游和所述出氣口的上游之間，所述阻水元件能夠阻隔液態(tài)水透過所述阻水元件，并且允許氣體透過所述阻水元件。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述阻水元件為管狀阻水元件，所述管狀阻水元件由憎水性材料制成，所述筒狀阻水組件包括透氣的中心管和設(shè)置在所述中心管的外表面的憎水膜。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述憎水膜由聚四氟乙烯微孔材料制成或者由憎水性納米材料制成。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述殼體包括頂壁、底壁和位于所述頂壁與所述底壁之間的側(cè)壁，所述出氣口設(shè)置在所述頂壁，所述出水口設(shè)置在所述底壁，所述氣水分離器還包括筒狀的第一隔板，所述第一隔板的第一端圍繞所述出氣口與所述頂壁連接，所述第一隔板的第二端遠(yuǎn)離所述出氣口且為開口端，所述第一隔板與相對(duì)的所述殼體的所述側(cè)壁之間形成所述流體通道，所述進(jìn)氣口設(shè)置在所述殼體上與所述第一隔板相對(duì)的位置。