[發明專利]折流式氣液分離器和燃料電池發動機系統

在審

• 申請號: 202110338435.7
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN112892079A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 支明照;沈偉達
• 申請（專利權）人: 寧波賽軻動力科技有限公司
• 主分類號: B01D45/06
• 分類號: B01D45/06;B01D45/18;H01M8/04119;H01M8/0662
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 唐菲

本申請涉及一種折流式氣液分離器和燃料電池發動機系統，本申請的折流式氣液分離器包括：外殼、分水擋板和多個折流板，分水擋板將外殼的內部容腔分為第一腔體和第二腔體，分水擋板與外殼的內表面之間留有第一空隙，第一空隙用于連通第一腔體和第二腔體；每個折流板具有第一端和第二端，第一端連接至第一腔體的內表面，第二端與第一腔體的內表面間隔設置；相鄰兩個折流板的第一端的安裝位置在第一腔體的周向方向錯開；其中，折流板沿厚度方向的截面為波紋形結構。本申請的折流板為錯開設置的，從而能夠延長待分離流體在外殼內的流動路徑，且本申請的折流板為波紋形結構，從而能夠增大待分離流體與折流板的接觸面積，故本申請的分離效果較好。

技術領域

本申請涉及燃料電池的技術領域，具體而言，涉及一種折流式氣液分離器和燃料電池發動機系統。

背景技術

氫燃料電池發動機是一種將氫氣和氧氣通過電化學反應直接轉化為電能的發電裝置。其中，氫氣和氧氣的總反應式為2H₂+O₂＝2H₂O。

現有技術中，氫燃料電池發動機一般是以惰性金屬鉑(Pt)或石墨做電極材料，工作時向負極供給燃料(氫氣)，向正極供給氧化劑(氧氣)，氫在負極上的催化劑的作用下分解成正氫離子H⁺和電子e^-。氫離子進入質子交換膜中，而電子則沿外部電路移向正極，用電的負載就接在外部電路中。在正極上，氧氣同質子交換膜中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水。

因此，大功率氫燃料電池系統在產生電流的過程中，會產生較多的水。水汽連通反應剩余的氫氣和其它殘留氣體形成混合氣體，混合氣體從反應堆的出氫口排出，伴隨著反應剩余氣體，這些氣體不能直接排出大氣中，而是要通過循環泵或引射器重新吸收回到入氫口，按一定的比例混合再次進入負極參與反應。在回流到與純氫混合前，需要將大量的液態水與混合氣體分離，若不能較好地分離液態水與混合氣體則會影響反應堆內部的反應效率，使得氫燃料電池發動機功率下降，甚至發生永久性損壞。

因此如何提高液態水與混合氣體分離效果，成為一個亟待解決的問題。

發明內容

本申請的目的是提供一種折流式氣液分離器和燃料電池發動機系統，其能夠提高分離效果。

為了實現上述目的，

第一方面，本申請提供一種折流式氣液分離器，包括：外殼、分水擋板和多個折流板，所述外殼具有進管和出管；所述分水擋板設于所述外殼內，且將所述外殼的內部容腔分為第一腔體和第二腔體，所述分水擋板與所述外殼的內表面之間留有第一空隙，所述第一空隙用于連通所述第一腔體和所述第二腔體；每個所述折流板具有第一端和第二端，所述第一端連接至所述第一腔體的內表面，所述第二端與所述第一腔體的內表面間隔設置；相鄰兩個所述折流板的所述第一端的安裝位置在所述第一腔體的周向方向錯開；其中，所述進管和所述出管均與所述第一腔體相通，且多個所述折流板均設于所述進管和所述出管之間；所述折流板沿厚度方向的截面為波紋形結構。

于一實施例中，每個所述折流板在自身的所述第一端上設有至少一個第一貫穿孔。

于一實施例中，所述進管的軸線和所述出管的軸線成垂直設置，所述進管的軸線與所述折流板成相交設置，當待分離的流體從進管進入時，流體能與所述折流板的外表面發生接觸。

于一實施例中，所述第一腔體的內表面上設有多個用于安裝所述折流板的安裝座。

于一實施例中，所述折流式氣液分離器還包括：第一控制閥，所述外殼上設有與所述第一腔體相通的第一排管，所述第一控制閥設于所述第一排管。

于一實施例中，所述折流式氣液分離器還包括：第二控制閥，所述外殼上設有與所述第二腔體相通的第二排管，所述第二控制閥設于所述第二排管。

于一實施例中，所述折流式氣液分離器還包括：液位傳感器，所述液位傳感器設于所述外殼上，用于檢測所述第二腔體內的液位。