[发明专利]一种燃料电池系统水管理组件

摘要

一种燃料电池系统水管理组件，包括燃料混合罐、旋流分离器、螺旋管换热器和重力分离器；所述旋流分离器和所述重力分离器分别置于所述燃料混合罐上方；所述螺旋管换热器置于所述重力分离器上方；所述燃料混合罐具有阳极物料入口和二氧化碳混合汽出口；所述旋流分离器包括阴极物料入口、阴极分离气体出口和阴极分离液体出口；所述重力分离器包括二氧化碳混合汽入口、二氧化碳气体出口和凝析液体出口；所述螺旋管换热器包括密封外部壳体和置于其内部的至上而下的螺旋管。本发明结构简单，不需要复杂的模具，阴极物料气液分离效果好，高浓度燃料与燃料混合罐内的水损失少。同时螺旋管换热器可以预热进入系统的空气，降低气泵的噪声。

主权项

1.一种燃料电池系统水管理组件，其特征在于：

包括燃料混合罐、旋流分离器、螺旋管换热器和重力分离器；

所述旋流分离器和所述重力分离器分别置于所述燃料混合罐上方；所述螺旋管换热器置于所述重力分离器上方；

所述燃料混合罐具有与燃料电池阳极出口相连的阳极物料入口和二氧化碳混合汽出口；

所述旋流分离器包括与燃料电池阴极出口相连的中部或上部的阴极物料入口、上部的阴极分离气体出口和底端的阴极分离液体出口；所述阴极分离液体出口通过一液体收集管通入至燃料混合罐液面以下；

所述重力分离器包括中部或上部的二氧化碳混合汽入口、上部的二氧化碳气体出口和底端的凝析液体出口；所述凝析液体出口通过一凝析液收集管通入至燃料混合罐液面以下；

所述螺旋管换热器包括密封外部壳体和置于其内部的至上而下盘绕设置的螺旋管；所述外部壳体上具有空气进口和空气出口；所述螺旋管的一端通过一二氧化碳混合汽输送管与所述燃料混合罐上的二氧化碳混合汽出口相连通；所述螺旋管的另一端通过重力分离器的二氧化碳混合汽入口深入至重力分离器底部。

2.如权利要求1所述燃料电池系统水管理组件，其特征在于：

所述水管理组件包括一尾气收集器，所述尾气收集器置于所述旋流分离器和螺旋管换热器的上方；所述尾气收集器的底部具有两个分别与旋流分离器的阴极分离气体出口和重力分离器的二氧化碳气体出口相连通的第一尾气进口和第二尾气进口；所述尾气收集器的顶部具有一出口；所述出口与大气相通。

3.如权利要求1所述燃料电池系统水管理组件，其特征在于：

所述水管理组件包括一固定于燃料混合罐上的支架，同时支撑旋流分离器、螺旋管换热器和重力分离器。

4.如权利要求1所述燃料电池系统水管理组件，其特征在于：所述旋流分离器为管柱式旋流分离器。

5.如权利要求1所述燃料电池系统水管理组件，其特征在于：所述旋流分离器与所述重力分离器底端均呈倒圆台状结构。

6.如权利要求1所述燃料电池系统水管理组件，其特征在于：所述重力分离器的二氧化碳气体出口通过一穿过螺旋管换热器螺旋管轴中心的直管与尾气收集器中的第二尾气进口相连通。

7.如权利要求1所述燃料电池系统水管理组件，其特征在于：所述螺旋管换热器外部壳体上的空气出口与燃料电池系统内的气泵入口相连通。

8.如权利要求1所述燃料电池系统水管理组件，其特征在于：所述燃料混合罐上设置有高浓度燃料入口和阳极物料出口。

9.如权利要求1所述燃料电池系统水管理组件，其特征在于：所述旋流分离器的阴极物料入口经预处理管与燃料电池阴极出口相连，所述预处理管靠近旋流分离器入口处为一呈锐角向下弯曲的管路。