[实用新型]一种燃料电池闭式循环系统旋风式气水分离器

说明书

本实用新型涉及一种气水分离器，属于燃料电池闭式循环系统技术领域。本实用新型的目的是解决现有技术尚未针对燃料电池闭式循环系统吹扫生成气水混合物进行分离的问题。包括壳体、排气管、导流板、隔离板和排水管，排气管与壳体的上部连通，排水管与壳体下部连通，隔离板将壳体分隔为分离段和收集段，分离段位于收集段上侧，分离段上加工有分离器入口，分离段的侧壁上周向布置有导流板。本实用新型可将吹扫生成的气水混合物进行分离并分别进行排出或收集。

技术领域

本实用新型涉及一种气水分离器，属于燃料电池闭式循环系统技术领域。

背景技术

燃料电池内电化学反应在氧气侧生成水，伴随水在质子交换膜上的迁移，部分水会渗透到氢气侧，所以生成水在氢气侧和氧气侧都会存在。少量的生成水，尤其是气态水，会起到加湿反应气体的作用。但是，当气道内的生成水达到一定含量的时候，就会有水滴或水膜产生，在一定程度上减少了氢气和氧气在扩散层中的扩散和在催化层中与催化剂的接触面积，从而降低了燃料电池的反应面积，降低了电池的输出功率。

对于燃料电池闭式循环系统来说，电堆内部的水平衡对其输出性能、耐久性和使用寿命至关重要。为了电池能够持续工作需要设计排水系统不断将电化学反应的生成水排出以避免造成“淹堆”影响电堆正常工作。目前通常采用过量气体吹扫电堆内部生成水的排水方案，开式系统直接将过量气体排出，不存在气水分离的问题；而闭式循环系统要将吹扫生成水的过量气体循环利用，因此气水分离十分重要，气水分离器成已成为闭式循环排水系统中的核心部件，但目前没有针对闭式循环系统所设计的小型气水分离器。

因此，亟需提出一种燃料电池闭式循环系统旋风式气水分离器，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术尚未针对燃料电池闭式循环系统吹扫生成气水混合物进行分离的问题。在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

一种燃料电池闭式循环系统旋风式气水分离器，包括壳体、排气管、导流板、隔离板和排水管，排气管与壳体的上部连通，排水管与壳体下部连通，隔离板将壳体分隔为分离段和收集段，分离段位于收集段上侧，分离段上加工有分离器入口，分离段的侧壁上布置有导流板。

本实用新型为解决分离段形成的液膜随气体逃的问题，对本实用新型的技术方案做出进一步的优化：

一种燃料电池闭式循环系统旋风式气水分离器还包括撇液板，撇液板位于分离段内并与分离段的上端面连接，撇液板母线与分离器轴线的角度β2为20°。

本实用新型为解决粒径较小的液滴分离效果不好的问题，对本实用新型的技术方案做出进一步的优化：

一种燃料电池闭式循环系统旋风式气水分离器的导流板的纵截面为钝角三角形。

优选的：一种燃料电池闭式循环系统旋风式气水分离器的导流板的顶角β1为15°，导流板的底角β3为35°。

优选的：一种燃料电池闭式循环系统旋风式气水分离器的排气管下端伸入到分离段内，撇液板位于排气管的外侧。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型可将吹扫生成的气水混合物进行分离并分别进行排出或收集。

2.隔离板将分离好的液体与射入的气液混合物进行隔离，防止混合物形成的旋涡尾部与其下部液面接触，旋涡的末端在隔离板上像陀螺那样不停旋转，从而避免旋涡与收集段液面接触；