[发明专利]气液分离器和燃料电池系统

说明书

本发明涉及气液分离器和燃料电池系统。气液分离器包括：气液分离器形成部分，该气液分离器形成部分被设置在端板中；和盖部件。气液分离器形成部分包括第一内壁部分，该第一内壁部分用作废气的流路，并且形成积聚部分的一部分，第一内壁部分具有在端板的厚度方向上凹进的形状。盖部件包括第二内壁部分，该第二内壁部分具有在盖部件的厚度方向上凹进的形状，第二内壁部分被布置成在堆叠方向上面对第一内壁部分，并且与第一内壁部分一起形成积聚部分。

技术领域

本发明涉及一种气液分离器，该气液分离器分离且排出从燃料电池排出的废气中包含的水。

背景技术

因为在燃料电池诸如聚合物电解质燃料电池中使用的电解质膜能够在高湿状态下呈现高的发电性能，所以被供应到燃料电池的反应气体可以被加湿。另外，为了提高反应气体的利用率并且防止水余留在燃料电池中的目的，可以使用如下循环式反应气体供应机构，该循环式反应气体供应机构从燃料电池排出的废气分离水并且再次向燃料电池供应所得反应气体。在这种反应气体供应机构中，气液分离器被用于从废气分离水。例如，在于日本专利No.5354026中公开的燃料电池系统中，用于向燃料电池组供应反应气体的供应路径和用于从燃料电池组排出废气的排出路径被形成在端板(电池组歧管)中，并且气液分离器被连接到端板。

然而，在于日本专利No.5354026中公开的燃料电池系统中，因为气液分离器被与端板分离地布置，所以用于端板和气液分离器的总安装空间是非常大的，这导致燃料电池系统的尺寸增加。因此，需要能够抑制包括气液分离器的燃料电池系统的尺寸增加的技术。

发明内容

(1)本发明的一方面提供一种气液分离器，所述气液分离器被构造成分离且排出从燃料电池排出的废气中包含的水，所述燃料电池包括电池组和端板，在所述电池组中，多个单体电池被堆叠起来，并且，所述端板在堆叠方向上被布置在所述电池组的外侧，所述多个单体电池在所述堆叠方向上被堆叠起来。所述气液分离器包括：气液分离器形成部分，所述气液分离器形成部分被设置在所述端板中，在所述端板的在所述堆叠方向上的端表面中开口，并且构成所述气液分离器的一部分，所述端表面位于与所述电池组相反的一侧上；以及盖部件，所述盖部件被布置成覆盖所述气液分离器形成部分的开口，并且构成所述气液分离器的一部分。所述气液分离器形成部分包括第一内壁部分，所述第一内壁部分用作废气的流路，并且形成积聚部分的一部分，从所述废气分离的水积聚在所述积聚部分中，所述第一内壁部分被连接到所述开口，并且具有在所述端板的厚度方向上凹进的形状；并且所述盖部件包括第二内壁部分，所述第二内壁部分被连接到设置在所述盖部件的面对所述气液分离器形成部分的表面中的开口，并且所述第二内壁部分具有在所述盖部件的厚度方向上凹进的形状，所述第二内壁部分被布置成在所述堆叠方向上面对所述第一内壁部分，并且与所述第一内壁部分一起形成所述积聚部分。根据该方面的气液分离器包括设置在端板中的气液分离器形成部分和盖部件。因此，与和端板分离地设置气液分离器的构造相比，用于端板和气液分离器的总安装空间的尺寸增加能够受到抑制。因此，当在燃料电池系统中使用根据该方面的气液分离器时，燃料电池系统的尺寸增加能够受到抑制。

(2)在根据上述方面的气液分离器中，所述气液分离器形成部分包括：流入口形成部分，所述流入口形成部分形成流入口，所述废气通过所述流入口流入所述气液分离器中；以及排出口形成部分，所述排出口形成部分形成排出口，所述废气通过所述排出口从所述气液分离器排出；并且所述盖部件可以包括排水流路形成部分，所述排水流路形成部分形成排水流路，积聚在所述积聚部分中的水通过所述排水流路排出。在利用这种构造的气液分离器中，气液分离器形成部分包括流入口形成部分和排出口形成部分这两者，并且盖部件的第二内壁部分具有在盖部件的厚度方向上凹进的形状。因此，积聚部分内侧的废气的流动变成大致U形的流动。结果，流路的全长能够增加以增加从废气分离水的机会。