配套便携式直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器技术方案

技术编号:20396606 阅读:30 留言:0更新日期:2019-02-20 05:57
本实用新型专利技术公开了一种配套便携式直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器,它包括气液分离器、液位传感器、储料桶、燃料出口、冷却液进口、温度传感器和燃料进口。所述储料桶顶部密封连接气液分离器,并配置液位传感器,在底段外壁上分别连接燃料出口、冷却液进口、燃料进口和温度传感器。由于冷却液进口设在储料桶底部,充分利用输入的冷却液冲力搅动内蓄气液混合液,有效促成混合均匀,从而提高气液分离效率。在储料桶上下部分别配置受控的液位传感器和温度传感器,构成监测体系,便于智能化调控。本实用新型专利技术将气液分离器与储料桶一体化设计,集成度高,特别适合本实用新型专利技术所述产品配套。

【技术实现步骤摘要】
配套便携式直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器
本技术涉及一种电化学电池的结构设计方案,具体地讲,本技术涉及一种配套直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器,特别是一种配套便携式直接甲燃料电池系统的燃料重组器。
技术介绍
直接甲醇燃料电池是一种以甲醇溶液为燃料的电池,这种电化学反应装置在技术上比传统的铅酸蓄电池先进很多,与当代的氢燃料电池系统相比,其燃料存储、携带和系统结构简单。因此,直接甲醇燃料电池在便携式移动电源领域具有很好的应用价值。便携式产品的基本结构要求是轻量化、集成化,为了满足便携式产品设计条件,现有技术的直接甲醇燃料电池采用纯甲醇溶液作为燃料。由于纯甲醇溶液具有较强的渗透性,配套后难免不发生渗漏问题。一旦纯甲醇溶液渗漏首先污染相邻的电堆,电堆受污必然导致电池系统性能下降。现实中,加水稀释是减小纯甲醇溶液的渗透力唯一办法,本行业普遍做法是回收电池系统在电化学反应过程中生成的水,用回收的水稀释纯甲醇溶液。电化学反应除生成水外,还伴有少量的CO2气体,由于CO2气体对电池系统的性能有负面影响,必须及时将回收水中的CO2气体分离掉。现有技术的直接甲醇燃料电池系统都配置了燃料重组器,该类燃料重组器内置气液分离器、CO2分离器和储料桶。此种分别设置功能性器件的结构集成度不高、占用空间大,与便携式甲醇燃料电池系统配套要求存在一定的差距。中国专利CN201510960706.7公开了一种利用螺旋板分离水/气的气液分离器,该结构的气液分离器配套在燃料重组器中具有较强的气液分离能力。但是,该技术在结构的顶端仅留有覆盖憎水性膜的空气排除口,再加上内置的螺旋板有阻碍作用,在一定程度上影响上下通道的空气畅通性,造成CO2气体去除不尽。另外,该专利技术没有涉及内部温度探测设计,不能做到有针对性的调控。
技术实现思路
本技术主要针对现有技术的不足,提出一种配套便携式直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器,该燃料重组器结构简单、集成度高、气液分离充分、排泄无障碍、燃料重组效率高。本技术通过下述技术方案实现技术目标。配套便携式直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器,它包括气液分离器、液位传感器、储料桶、燃料出口、冷却液进口、温度传感器和燃料进口。所述储料桶是一种薄壁容器,顶部密封连接气液分离器,底段外壁上分别连接燃料出口、冷却液进口和燃料进口。其改进之处在于:所述气液分离器由外壳与内壳套合而成,外壳为无底腔体,内壳为有底腔体,气液分离器以外壳底段与储料桶口部密封连接,外壳上部朝外伸出的出口管直接沟通储料桶内腔,构成空气和多余水的排泄通道。竖置的内壳下半截壁上均布沟通内外腔的通孔,内壳上部配置横向的进口管贯穿外壳,构成直接往内腔引入气液混合物的通道,所述液位传感器安置在储料桶顶部,温度传感器安置在储料桶底段外壁上,上下配置不同功能的传感器,组成立体智能监测体系。作为进一步改进方案,所述气液分离器配置的外壳和内壳均为圆柱形壳体。作为进一步改进方案,所述气液分离器的内壳下半截壁上均布孔径为Φ3~5mm通孔,孔间距10~20mm。作为进一步改进方案,所述气液分离器配置的进口管和出口管高度位置相等,朝向相反。作为进一步改进方案,所述储料桶底段外壁上连接的燃料出口和燃料进口均为朝上折弯90°的管接头。本技术与现有技术相比,具有以下积极效果:1、气液分离器与储料桶一体化设计,集成度高,适合便携式产品配套;2、冷却液进口设在储料桶底部,充分利用输入的冷却液冲力搅动内蓄混合液,有效促成混合均匀,从而提高气液分离效率;3、在储料桶上下部分别配置受控的液位传感器和受控的温度传感器,构成立体式智能监测体系,便于系统及时调控和精确调控。附图说明图1是本技术结构示意图。图2是图1左视示意图。图3是图1右视示意图。图4是图1中气液分离器结构剖面示意图。图5是图4的俯视示意图。具体实施方式下面根据附图并结合实施例,对本技术作进一步说明。图1所示的便携式直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器,它包括气液分离器1、液位传感器2、储料桶3、燃料出口4、冷却液进口5、温度传感器6和燃料进口7。所述储料桶3是一种薄壁容器,而且是一种竖置的圆桶形容器。在储料桶3顶部密封连接如图4所示的气液分离器1,本实施例采用螺纹结构实现密封连接。另外,在储料桶3底段外壁上分别连接燃料出口4、冷却液进口5和燃料进口7,本实施例中配置的燃料出口4和燃料进口7均为朝上折弯90°的管接头,此种角形管接头可节省径向空间,符合便携式产品配套需求。将冷却液进口5设在储料桶3底部,可利用输入冷却液的冲力搅动内置混合液,促成混合液混合更均匀,从而有利于提高气液分离效率。所述气液分离器1如图4和图5所示,它是一种由外壳与内壳套合而成,本实施例中的外壳和内壳均为圆柱形壳体,两者同轴套合成一体,其中的外壳为无底腔体,内壳为有底腔体,外壳上部设有朝外径向伸出的出口管1.1,直管结构的出口管1.1沟通外腔。因气液分离器1的外腔与储料桶3内腔相通,所以储料桶3内产生的空气和多余的水可沿气液分离器1的外腔从出气管1.1排出。处在外壳内腔中的内壳下半截壁上均布沟通内外腔的通孔,本实施例因配套产品规格不大,故通孔用较小尺寸制造,即通孔直径为Φ3mm,孔间距为10mm。此种筛孔结构既便于空气通过,也不影响水回流到储料桶3中。内壳上部配置径向伸出的进口管1.2,直管的进口管1.2贯穿外壳后朝外伸出,构成直接往内腔引入气液混合物的通道。结构中气液分离器1配置的进口管1.2和出口管1.1高度位置相等,但是朝向相反。为了进一步优化燃料重组器的运行质态,必须时刻监控内置气液混合物的液位和温度,本技术在储料桶3顶部安置了受控的液位传感器2,在储料桶3底段外壁上安置了受控的温度传感器6,由于储料桶3上下配置了相应功能的传感器,组成立体式智能监测体系,便于系统及时调控和精确调控。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种配套便携式直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器,它包括气液分离器(1)、液位传感器(2)、储料桶(3)、燃料出口(4)、冷却液进口(5)、温度传感器(6)和燃料进口(7);所述储料桶(3)是一种薄壁容器,顶部密封连接气液分离器(1),底段外壁上分别连接燃料出口(4)、冷却液进口(5)和燃料进口(7);其特征在于:所述气液分离器(1)由外壳与内壳套合而成,外壳为无底腔体,内壳为有底腔体,气液分离器(1)以外壳底段与储料桶(3)口部密封连接,外壳上部朝外伸出的出口管(1.1)直接沟通储料桶(3)内腔,构成空气和多余水的排泄通道;竖置的内壳下半截壁上均布沟通内外腔的通孔,内壳上部配置横向的进口管(1.2)贯穿外壳,构成直接往内腔引入气液混合物的通道,所述液位传感器(2)安置在储料桶(3)顶部,温度传感器(6)安置在储料桶(3)底段外壁上,上下配置不同功能的传感器,组成立体智能监测体系。

【技术特征摘要】
1.一种配套便携式直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器,它包括气液分离器(1)、液位传感器(2)、储料桶(3)、燃料出口(4)、冷却液进口(5)、温度传感器(6)和燃料进口(7);所述储料桶(3)是一种薄壁容器,顶部密封连接气液分离器(1),底段外壁上分别连接燃料出口(4)、冷却液进口(5)和燃料进口(7);其特征在于:所述气液分离器(1)由外壳与内壳套合而成,外壳为无底腔体,内壳为有底腔体,气液分离器(1)以外壳底段与储料桶(3)口部密封连接,外壳上部朝外伸出的出口管(1.1)直接沟通储料桶(3)内腔,构成空气和多余水的排泄通道;竖置的内壳下半截壁上均布沟通内外腔的通孔,内壳上部配置横向的进口管(1.2)贯穿外壳,构成直接往内腔引入气液混合物的通道,所述液位传感器(2)安置在储料桶(3)顶部,温度传感器(...

【专利技术属性】
技术研发人员:史雪林钟义华吴硕
申请(专利权)人:双登集团股份有限公司
类型:新型
国别省市:江苏,32

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