[實用新型]一種應用于燃料電池系統的氫水分離器

有效

• 申請號: 202021196302.8
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN213375523U
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 柴軍;遲應城;王瑞華;邱作辰
• 申請（專利權）人: 曼胡默爾濾清器（上海）有限公司
• 主分類號: B01D45/16
• 分類號: B01D45/16;H01M8/04119
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

本實用新型涉及一種應用于燃料電池系統的氫水分離器，包括分離器主體，內部設有封閉的預分離腔；分離單元，用于氫水分離，設于預分離腔內；上殼體設于分離器主體的上部，內部設有密封腔室，收集分離后的氫氣；及下殼體，設于分離器主體下部，內部設有密封腔室，收集分離后的水。分離器主體包括上下開口的殼體，上殼體與分離器主體之間設有分離蓋板，分離蓋板與上殼體之間形成干凈氣體儲存腔。本氫水分離器設置預分離腔，具備預分離功能，且對進入的混合氣體進行穩壓，減少分離器由于壓力瞬時波動所帶來的分離性能的不穩定，分離單元的數量依據需求進行布局，滿足不同性能要求。

技術領域

本實用新型涉及燃料電池技術領域，具體涉及一種應用于燃料電池系統的氫水分離器。

背景技術

燃料電池即將取代傳統發電機及內燃機而廣泛應用于發電及汽車上。這種新型發電方式可以大大降低空氣污染及解決電力供應、電網調峰問題，各等級的燃料電池發電廠相繼建成。燃料電池的高效率、無污染、建設周期短、易維護以及低成本的潛能將引爆21世紀新能源與環保的綠色革命，燃料電池技術的廣泛應用也帶動了相關部件和技術的開發和應用。

燃料電池電堆在工作時輸入的氫氣并不會完全反應完，為了提高氫氣的使用效率，需要把未完全反應的氫氣通過回收重新輸送到電堆進氫口，而從電堆反應生成的部分水會混合未完全反應的氫氣，一起從電堆排氫口排出。

現有技術中的氫氣回收裝置不能將水和未反應完全的氫氣很好地分離，而回收氣體中水量過大會導致過量的水進入到電堆中堵塞氣道，導致電堆的功率下降。

專利CN110459788A公開了一種燃料電池系統氫氣回收裝置，包括：渦輪驅動裝置，設置有空氣輸入口；氫氣壓縮裝置，與渦輪驅動裝置驅動連接，其設置有氫氣進口和氫氣出口；燃料電池，設置有氫氣的輸入端、氫氣的輸出端和空氣的輸入端、空氣的輸出端，其中，燃料電池的氫氣的輸入端連通至氫氣壓縮裝置的氫氣出口，燃料電池的氫氣輸出端連通至氫氣壓縮裝置的氫氣進口，燃料電池的空氣輸出端連通至渦輪驅動裝置的空氣輸入口，然而該裝置不具有穩壓功能，無法解決分離器由于系統壓力波動導致分離效率偏差，且分離器無法做到靈活調節。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了解決現有氫氣回收裝置不具有穩壓作用、無法根據需要靈活調節的問題，而提供一種應用于燃料電池系統的氫水分離器。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：

一種應用于燃料電池系統的氫水分離器，包括：

分離器主體，所述分離器主體內部設有封閉的預分離腔，所述預分離腔設有混合氣體進氣口；

分離單元，用于氫水分離，設于所述分離器主體內；

上殼體，設于所述分離器主體的上部，上殼體內設有密封腔室，用于收集分離后的氫氣；及

下殼體，設于所述分離器主體的下部，下殼體內設有密封腔室，用于收集分離后的水。

本氫水分離器在分離器主體內設置預分離腔，預分離腔具備一定的預分離功能，且對進入分離器的混合氣體進行穩壓，從而減少分離器由于壓力瞬時波動所帶來的分離性能的不穩定；分離單元的數量根據分離器的進氣量和分離器的壓力損失的需求進行數量選擇，并依據安裝空間的需求進行布局，通過布置多個分離單元來滿足不同性能要求；

作為優選的技術方案，所述預分離腔內可以根據需要設有分離針板或迷宮分離板等分離裝置，根據分離效率的需求及其壓力損失的要求附加進行設計，從而提升系統的分離效率。

作為優選的技術方案，所述分離器主體包括上下開口的殼體，所述上殼體與分離器主體之間設有分離蓋板，所述分離蓋板與所述上殼體之間形成干凈氣體儲存腔。

作為優選的技術方案，所述干凈氣體儲存腔布置氣體回收通道和/或氣體旁通通道。所述氣體回收通道豎直設于所述上殼體上部，所述氣體旁通通道設于所述上殼體側部。