一种燃料电池氢气系统主动式气水分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种燃料电池氢气系统主动式气水分离装置，包括壳体、隔板、旋转轴、蜗轮以及离心式叶轮；壳体呈中空设置，隔板设于壳体内，将壳体内腔在上下向分为上腔和下腔，隔板中部贯穿设有通孔，下腔侧壁相对的两侧开设有第一进水口和第一出水口，上腔侧壁上部开设有第二进水口，下部开设有第二出水口，上腔顶壁开设有出气口；旋转轴沿上下向延伸，下端可轴向旋转安装于下腔底壁，上端穿过通孔可轴向旋转安装于上腔顶壁；蜗轮固定于旋转轴下端，位于下腔内，下腔内的水流带动蜗轮旋转进而带动旋转轴旋转；离心式叶轮固定于旋转轴上端，位于上腔内，以使旋转轴的旋转带动离心式叶轮旋转。本实用新型专利技术提出的技术方案旨在提高气水分离的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池氢气系统主动式气水分离装置
本技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池氢气系统主动式气水分离装置。
技术介绍
传统的氢气系统气水分离，如使用滤纸或者多孔陶瓷作为滤芯，其缺点在于分离水的效率差，且流阻过大，会影响氢气的重复利用；另一种如离心式的气水分离器，属于被动离心式，其缺点气分离水的达不到理想要求，如果有大量水进入氢气路循环，会造成检测压力传感器失效等情况。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的实施例提供了一种燃料电池氢气系统主动式气水分离装置，旨在提高气水分离的效率。本技术的实施例提供一种燃料电池氢气系统主动式气水分离装置，包括壳体、隔板、旋转轴、蜗轮以及离心式叶轮；所述壳体呈中空设置，所述隔板设于所述壳体内，将所述壳体内腔在上下向分为上腔和下腔，所述隔板中部贯穿设有通孔，所述下腔侧壁相对的两侧开设有第一进水口和第一出水口，所述上腔侧壁上部开设有第二进水口，下部开设有第二出水口，所述上腔顶部开设有出气口；所述旋转轴沿上下向延伸，下端可轴向旋转安装于所述下腔底壁，上端穿过所述通孔可轴向旋转安装于所述上腔顶壁；所述蜗轮固定于所述旋转轴下端，位于所述下腔内，所述下腔内的水流带动所述蜗轮旋转进而带动所述旋转轴旋转；所述离心式叶轮固定于所述旋转轴上端，位于所述上腔内，以使所述旋转轴的旋转带动所述离心式叶轮旋转。进一步地，所述第二进水口与所述第二出水口分设于所述旋转轴的两侧。进一步地，所述第二进水口与所述出气口分设于所述旋转轴的两侧。>进一步地，所述下腔底壁开设有槽口向上的第一凹槽，所述旋转轴下端设于所述第一凹槽内。进一步地，所述旋转轴下端通过第一轴承安装于所述第一凹槽内。进一步地，所述上腔顶壁开设有槽口向下的第二凹槽，所述旋转轴上端设于所述第二凹槽内。进一步地，所述旋转轴上端通过第二轴承安装于所述第二凹槽内。进一步地，所述通孔侧壁与所述旋转轴通过密封轴承连接。本技术的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：向第一进水口导入冷却液，冷却液从第一出水口流出，形成的水流可带动蜗轮旋转，蜗轮旋转的速度可通过调节水流速度而调节，蜗轮旋转带动旋转轴旋转，进而带动离心式叶轮旋转，向第二进水口导入燃料电池系统的阳极尾排中的氢气和水滴的混合物，通过离心式叶轮的旋转，使得混合物受到离心作用，由于混合物中水和氢气的质量差异较大，在离心力的作用下，混合物中的水和氢气分层，混合物中的水从位于下方的第二出水口流出，混合物中的氢气从位于上方的出气口中流出，从而实现混合物的气水分离，可提高气水分离的效率。附图说明图1是本技术提供的燃料电池氢气系统主动式气水分离装置的结构示意图；图2是图1中A处的放大示意图；图3是图1中B处的放大示意图；图中：壳体1、上腔11、第二进水口111、第二出水口112、出气口113、第二凹槽114、下腔12、第一进水口121、第一出水口122、第一凹槽123、隔板2、旋转轴3、蜗轮4、离心式叶轮5、第一轴承61、第二轴承62、密封轴承7。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地描述。请参见图1，本技术实施例提供一种燃料电池氢气系统主动式气水分离装置，包括壳体1、隔板2、旋转轴3、蜗轮4以及离心式叶轮5。所述壳体1呈中空设置，所述隔板2设于所述壳体1内，将所述壳体1内腔在上下向分为上腔11和下腔12，所述隔板2中部贯穿设有通孔(图中未标注)，所述下腔12侧壁相对的两侧开设有第一进水口121和第一出水口122，所述上腔11侧壁上部开设有第二进水口111，下部开设有第二出水口112，所述上腔11顶壁开设有出气口113。所述旋转轴3沿上下向延伸，下端可轴向旋转安装于所述下腔12底壁，上端穿过所述通孔可轴向旋转安装于所述上腔11顶壁。具体地，请参见图2，所述下腔12底壁开设有槽口向上的第一凹槽123，所述旋转轴3下端设于所述第一凹槽123内，所述旋转轴3下端通过第一轴承61安装于所述第一凹槽123内，也可以下腔12底壁向上凸设有凸起，旋转轴3底部与凸起对应的位置设有凹槽，通过凸起与凹槽配合，实现旋转轴3下端旋转安装于下腔12底壁。请参见图3，所述上腔11顶壁开设有槽口向下的第二凹槽114，所述旋转轴3上端设于所述第二凹槽114内，所述旋转轴3上端通过第二轴承62安装于所述第二凹槽114内，可增强旋转轴3安装于壳体1内的稳定性，也可以上腔11顶壁向下凸设有凸起，旋转轴3顶部与凸起对应的位置设有凹槽，通过凸起与凹槽配合，实现旋转轴3上端旋转安装于上腔11顶壁。请参见图1，所述通孔侧壁与所述旋转轴3通过密封轴承7连接，可防止壳体1内上腔11与下腔12之间液体发生窜流而影响混合物中的气水分离。所述蜗轮4固定于所述旋转轴3下端，位于所述下腔12内，所述下腔12内的水流带动所述蜗轮4旋转进而带动所述旋转轴3旋转，所述离心式叶轮5固定于所述旋转轴3上端，位于所述上腔11内，以使所述旋转轴3的旋转带动所述离心式叶轮5旋转。向第一进水口121导入冷却液，冷却液从第一出水口122流出，形成的水流可带动蜗轮4旋转，蜗轮4旋转的速度可通过调节水流速度而调节，蜗轮4旋转带动旋转轴3旋转，进而带动离心式叶轮5旋转，向第二进水口111导入燃料电池系统的阳极尾排中的氢气和水滴的混合物，通过离心式叶轮5的旋转，使得混合物受到离心作用，由于混合物中水和氢气的质量差异较大，在离心力的作用下，混合物中的水和氢气分层，混合物中的水从位于下方的第二出水口112流出，混合物中的氢气从位于上方的出气口113中流出，从而实现混合物的气水分离，可提高气水分离的效率。燃料电池系统中，气水分离效率提高后，减少了氢气内水的含量，使得氢气管路中的水含量降低，当氢气管路在冰点条件下，不会出现结冰现象，从而避免由于结冰导致的压力传感器中压力感应片损坏，防止阀门不能开启。进一步地，所述第二进水口111与所述第二出水口112分设于所述旋转轴3的两侧，所述第二进水口111与所述出气口113分设于所述旋转轴3的两侧，可防止混合物从第二进水口111进入后直接从第二出水口112和出气口113流出，可增大混合物气水分离的效率。在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池氢气系统主动式气水分离装置，其特征在于，包括壳体、隔板、旋转轴、蜗轮以及离心式叶轮；/n所述壳体呈中空设置，所述隔板设于所述壳体内，将所述壳体内腔在上下向分为上腔和下腔，所述隔板中部贯穿设有通孔，所述下腔侧壁相对的两侧开设有第一进水口和第一出水口，所述上腔侧壁上部开设有第二进水口，下部开设有第二出水口，所述上腔顶壁开设有出气口；/n所述旋转轴沿上下向延伸，下端可轴向旋转安装于所述下腔底壁，上端穿过所述通孔可轴向旋转安装于所述上腔顶壁；/n所述蜗轮固定于所述旋转轴下端，位于所述下腔内，所述下腔内的水流带动所述蜗轮旋转进而带动所述旋转轴旋转；/n所述离心式叶轮固定于所述旋转轴上端，位于所述上腔内，以使所述旋转轴的旋转带动所述离心式叶轮旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池氢气系统主动式气水分离装置，其特征在于，包括壳体、隔板、旋转轴、蜗轮以及离心式叶轮；
所述壳体呈中空设置，所述隔板设于所述壳体内，将所述壳体内腔在上下向分为上腔和下腔，所述隔板中部贯穿设有通孔，所述下腔侧壁相对的两侧开设有第一进水口和第一出水口，所述上腔侧壁上部开设有第二进水口，下部开设有第二出水口，所述上腔顶壁开设有出气口；
所述旋转轴沿上下向延伸，下端可轴向旋转安装于所述下腔底壁，上端穿过所述通孔可轴向旋转安装于所述上腔顶壁；
所述蜗轮固定于所述旋转轴下端，位于所述下腔内，所述下腔内的水流带动所述蜗轮旋转进而带动所述旋转轴旋转；
所述离心式叶轮固定于所述旋转轴上端，位于所述上腔内，以使所述旋转轴的旋转带动所述离心式叶轮旋转。


2.如权利要求1所述的燃料电池氢气系统主动式气水分离装置，其特征在于，所述第二进水口与所述第二出水口分设于所述旋转轴的两侧。


3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：马天才，王黎明，吴伟，袁昆，朱东，
申请(专利权)人：武汉泰歌氢能汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42