[發明專利]分水器

有效

• 申請號: 202010731411.3
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111841154B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 尚鵬飛;李秋紅;賈勇琪;侯中軍;蔡俊;王克勇
• 申請（專利權）人: 上海捷氫科技有限公司
• 主分類號: B01D45/04
• 分類號: B01D45/04
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理有限公司 11304
• 代理人: 王會會

本發明公開了一種分水器。該分水器中通過首部引流管能夠將首部主流管內分離出的氣體進行逆向引流并輸出，通過尾部引流管能夠將尾部主流管內分離出的氣體進行逆向引流并輸出，從而利用慣性力將氣液混合物中的液滴與氣體進行多次分離，保證了良好地分水效率。可見，本發明提供的分水器中不需要離心機構、濾芯或波紋板等結構，僅通過嵌套管路結構即可實現分水效果，從而能夠解決現有技術中的裝置體積大和流阻大等技術問題。進一步地，該分水器還可以設置成多級柔性結構，以提升分水器的適用性。

技術領域

本發明涉及燃料電池技術領域，特別涉及一種新型結構的分水器。

背景技術

現有燃料電池用分水裝置從基本原理上可分為兩類：

(1)利用離心力分離液滴，在分水器中設置導流葉片、或擋板結構、或采用螺旋形流道，誘導氣液混合物進行高速旋轉，液滴在離心力作用下被甩至分水器內壁并順流而下，達到與氣體分離的目的；

(2)利用液滴粘附作用，采用濾芯或波紋板等結構，增大液滴與周邊壁面的接觸面積，使液滴粘附在壁面上，達到與氣體分離的目的。

針對第一類型的裝置，考慮到分水效率，氣液混合物需形成足夠大的漩渦和離心力，故分水器尺寸相對固定且體積較大，不利于提升分水裝置的布置集成適用性及系統體積功率密度。針對第二類型的裝置，流阻過大，導致對循環裝置的性能要求提高；在長時間氣體沖刷作用下，內部材料可能脫落，堵塞流道，嚴重影響燃料電池性能。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種新型結構的分水器，該分水器利用慣性力將氣液混合物中的液滴與氣體進行分離，能夠保證良好地分水效率，并解決現有技術中的裝置體積大和流阻大等技術問題。進一步地，該分水器還可以設置成多級柔性結構，以提升分水器的適用性。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種分水器，包括首部分水段和尾部分水段，其中：

所述首部分水段包括首部主流管和首部引流管，所述首部主流管的一端設置有混合流體入口和首部分流口，另一端設置有首部流體出口；所述首部引流管的一端管口為位于所述首部主流管內的首部逆向引流管口，其管口朝向與所述首部主流管內的主流體流向相同；所述首部引流管的另一端管口為伸出所述首部主流管外的首部出氣口；

所述尾部分水段包括尾部主流管和尾部引流管，所述尾部主流管的一端設置有用于與所述首部分流口相接的尾部分流入口；所述尾部主流管的另一端設置有尾部流體入口和排水口，所述尾部流體入口與所述首部流體出口相接；所述尾部引流管的一端管口為位于所述尾部主流管內的尾部逆向引流管口，其管口朝向與所述尾部主流管內的主流體流向相同；所述尾部引流管的另一端管口設置有尾部出氣口和用于與所述首部出氣口相接的尾部進氣口，所述尾部出氣口和所述尾部進氣口均位于所述尾部主流管外。

在上述分水器中，還包括中間分水段，所述中間分水段包括中間主流管和中間引流管，其中：

所述中間主流管的一端設置有用于與所述首部分流口相接的中間分流入口和用于與所述尾部分流入口相接的中間分流出口；所述中間主流管的另一端設置有用于與所述首部流體出口相接的中間流體入口和用于與所述尾部流體入口相接的中間流體出口；

所述中間引流管的一端管口為位于所述中間主流管內的中間逆向引流管口，其管口朝向與所述中間主流管內的主流體流向相同；所述中間引流管的另一端設置有中間進氣口和中間出氣口，所述中間進氣口伸出所述中間主流管外與所述首部出氣口相接，所述中間出氣口伸出所述中間主流管外與所述尾部進氣口相接。

在上述分水器中，所述中間分水段依次并聯設置有多個，其中：