[发明专利]一种能自动排水、排气的燃料电池氢能汽车汽水分离器

说明书

本发明提供一种能自动排水、排气的燃料电池氢能汽车汽水分离器，包括中空结构的壳体，壳体上设有氢气入口、氢气出口和排水口，排水口下方连接一排水管，排水管上方设有一排水阀，所述壳体内设有五个挡板，所述挡板用于阻挡从氢气出口进入到壳体内部的氢气中的水汽，并使其凝固为液态水，从而分离氢气中的水汽。本发明的有益效果为：该分离器的壳体内的挡板可使进入壳体内的水汽与氢气分离，形成液态的水，并积聚到壳体底部，且排水管可在壳体内液态水水位过高时及时排出该液态水，防止分离器失效；同时该分离器的壳体上部设有排气管和排气阀，排气阀定期开启，可降低该分离器排出的氢气中的氮气的浓度。

技术领域

本发明涉及燃料电池氢能汽车领域，尤其涉及一种能自动排水、排气的燃料电池氢能汽车汽水分离器。

背景技术

(燃料电池)氢能汽车其工作原理使将氢能汽车的储氢装置中的氢气导入氢能汽车的燃料电池的电堆中，然后与空气中的氧气反应产生电能从而驱动能汽车的行驶。燃料电池的电堆中，氢气与氧气发生反应时会导入过量的氢气，为反应完全的氢气会带出大量的水汽，为提高氢气利用率，需要把反应后的剩余氢气经过汽水分离器，去除其中的水汽，再经过循环装置输送回电堆继续反应；同时随着燃料电池反应的进行，氢气管路因外界氮气的进入会使其内氢气中混有的氮气的浓度会越来越高，需要定期排空。现有的分离器无法及时排出分离器中的水以及并且无法定期排出其内的氢气，这样会导致分离器中排出的氢气会任然含有较多的水分及氮气，导致氢能汽车的燃料电池效率降低。

发明内容

为使氢能汽车的分离器能及时排出其内聚集的液态水，以及使分离器能定期排出其内的氢气，从而使汽车高效运行，本发明提供一种能自动排水、排气的燃料电池氢能汽车汽水分离器，包括中空结构的壳体，所述壳体上设有氢气入口、氢气出口和排水口，其中所述氢气出口位于所述壳体顶部，所述排水口位于所述壳体底部，所述排水口下方连接一排水管，所述排水管上方设有一排水阀，所述排水阀用于控制所述排水管的开闭，所述壳体内设有五个挡板，五个所述挡板分别为第一、第二、第三、第四和第五挡板，其中第二、第三、第四和第五挡板均倾斜设置，且第二、第三、第四和第五挡板依次逐渐远离所述氢气入口，且第二、第三、第四和第五挡板彼此不相连，从而是各个挡板之间留有供氢气通过的间隙，所述第一挡板位于第二、第三、第四和第五挡板的下方，所有挡板均用于阻挡从氢气出口进入到壳体内部的氢气中的水汽，并使其凝固为液态水，从而分离氢气中的水汽。

进一步地，所述壳体上还设有一排气口，所述排气口下方设有一排气管。

进一步地，所述排气管上方设有一排气阀，所述排气阀与氢能汽车的控制系统相连。

进一步地，所述壳体内还设有一液位传感器，所述液位传感器和所述排水阀均与氢能汽车控制系统相连，所述液位传感器用于感测壳体内的液态水的液位高度，并将感测到的信号传递至氢能汽车的控制系统，所述控制系统控制所述排水阀开启，从而排空所述壳体内的液态水。

进一步地，所述壳体内还设有一加热器，所述加热器用于防止所述壳体内的液态水结冰。

进一步地，所述壳体优选为正多边体结构，所述壳体包括前侧板、后侧板以及连接前侧板、后侧板的侧围板，所述氢气入口位于所述壳体的前侧板上。

进一步地，所述氢气入口位于所述壳体的前侧板边缘上，且所述氢气入口远离所述氢气出口。

本发明一种能自动排水、排气的燃料电池氢能汽车汽水分离器的有益效果为：该分离器的壳体内设有液位传感器和多个挡板，挡板可使进入壳体内的水汽与氢气分离，形成液态的水，并积聚到壳体底部，该液位传感器可检测液位高度判断分离出的水量，当水量达到一定量时，液位传感器可通过开启排水阀开启将水排空；同时该分离器的壳体上部设有排气管和排气阀，排气阀定期开启，可降低该分离器排出的氢气中的氮气的浓度。

附图说明

图1是本发明实施例一种能自动排水、排气的燃料电池氢能汽车汽水分离器的外部结构图。