[發明專利]液體分離器

在審

• 申請號: 201980101820.0
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN114901380A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 斯特凡·海因茨;漢內斯·韋爾基;埃瓦爾德·米勒;馬庫斯·德雷埃爾;馬丁·康策爾曼;貝恩德·斯特勞斯;理查德·巴爾澤;馬丁·穆勒
• 申請（專利權）人: 悅馬塑料技術有限公司;卡爾庫夫納有限兩合公司;斯伯爾精密線材編織兩合公司
• 主分類號: B01D53/26
• 分類號: B01D53/26
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明涉及一種用于從氣體/液體混合物中分離液體的液體分離器(10)，該液體分離器包括入口(12)、出口(14)、將入口(12)連接到出口(14)的流動路徑(16)和布置在流動路徑(16)中的分離裝置(22)，所述液體分離器以簡單的結構器件和緊湊的構造通過以下方式設計和實施，即分離裝置(22)具有用于液體分離的織物部分(40)，流動路徑(16)穿過該織物部分，以便能夠實現液體的可靠分離，所述織物部分(40)相對于分離裝置(22)中的主流動方向(42)以1°至15°的角度布置。

技術領域

本發明涉及一種用于從氣體/液體混合物中分離液體的液體分離器，其具有權利要求1的前序部分的特征。

背景技術

現有技術中已知液體分離器，例如DE 10 2014 013 372 A1，其示出了用于燃料電池系統的離心式水分離器。

液體分離器可以基于各種功能原理工作，例如通過冷凝、離心力(旋風)、吸附(使用吸附劑)或擋板表面。

例如，液體分離器可用于燃料電池，其中在陰極側通過液體分離器將水與氧氣(O₂)分離，在陽極側通過(另一)液體分離器將水與氫氣(H₂)分離，以提高效率。液體分離器也用于壓縮空氣系統或空調系統。

然而，根據設計，傳統的液體分離器需要相當大的空間和/或表現出非常高的流動阻力，這是有問題的。液體分離器通常只能在特定的環境條件下工作，例如在室溫下，這同樣是不利的。

發明內容

本發明旨在經由簡單結構器件并利用緊湊設計促進液體在液體分離器中的可靠分離。期望的是，液體分離器可以可靠運行，并且與環境條件無關。

本發明通過具有權利要求1的特征的液體分離器來實現該目的。

液體分離器用于將液體從(流動的)、尤其是蒸汽狀或霧狀的氣體/液體混合物(包含液體的氣體流)中分離。

氣體/液體混合物尤其是一種氣體用作載體介質，且液體以精細分布的液滴形式存在的混合物。

液體分離器包括入口(氣體/液體混合物入口)、出口(氣體出口)和連接入口和出口的流動路徑(流動連接)。該流動路徑包括至少一個分離裝置，在該分離裝置中進行液體從氣體/液體混合物中的實際分離。分離出的液體可以是純液體或液體混合物(兩種或更多種不同液體的混合物)。

液體分離器的特征在于，分離裝置包括用于液體分離的織物部分，流動路徑穿過該織物部分，其中織物部分相對于分離裝置中的主流動方向以1°至15°，優選從1.5°至10°，理想地從2°至4°的角度布置。主流動方向特別地在分離裝置的中心縱向方向上或平行于分離裝置的中心縱向方向定向。

本文建議的分離裝置可用于在織物部分處從氣體/液體混合物中分離液體(例如水)，即液體保留在織物部分上。然而，氣體(例如空氣或氫氣)可以穿過織物部分并被引導至出口(氣體出口)。換句話說，在與織物部分接觸時，液體可以從氣體流中分離。高水平的分離可以利用相對緊湊的設計實現。

利用在此建議的分離裝置，提供了一種“織物分離器”，其作為擋板分離器用于從氣流(例如空氣或氫氣)中分離液體(例如水)。氣體/液體混合物向織物的流動可以以特定的角度和以特定的最小速度發生。例如，可以使用過程中的氣體/液體混合物的流，或者在氣體/液體混合物被引導至液體分離器之前，可以例如經由渦輪或泵使氣體/液體混合物達到特定的流速。也可以在氣體/液體混合物被引導至液體分離器之前，通過減小流動橫截面使氣體/液體混合物達到特定的流速。

在一個優選的構造中，分離裝置可以包括用于液體分離的第二織物部分，流動路徑穿過該第二織物部分，其中第二織物部分定位成與第一織物部分相對并且與第一織物部分形成1°至30°，優選2°至20°，理想地4°至8°的角度。利用緊湊結構，提供了相對較大的分離表面。這可以保持壓力損失相對較小。