本实用新型专利技术公开了一种燃料电池系统用气液分离装置，包括密封连接的左壳体和右壳体，所述左壳体左右两端贯通，所述左壳体左部为气液入口，右部为内设导流件的缓冲腔，所述右壳体左端开口，所述右壳体内腔由隔板分为左部凸设的一级分水内腔和右部的二级分水内腔，所述隔板上设有一级排气口和一级排液口，所述二级分水内腔内设有用于与气流碰撞的挡板组件，所述右壳体在二级分水内腔侧设有二级排气口和二级排液口。该气液分离装置采用两级分水串联结构，能提高气液分离效率，且气液分离效果好。且气液分离效果好。且气液分离效果好。
A gas-liquid separation device for fuel cell system
【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池系统用气液分离装置
[0001]本技术属于燃料电池
，具体涉及一种燃料电池系统用气液分离装置。
技术介绍
[0002]燃料电池是一种清洁高效并且对环境友好的能源方式，在汽车及能源化工等多种领域广泛应用，其中氢燃料电池可以高效地将氢能通过电化学反应转化为电能。在氢燃料电池装置中，电堆阳极接收氢气，电堆阴极接收氧气，氢气在电堆阳极处并非完全消耗，会与水和氮气形成混合气体排出，为循环利用这部分氢气，需将其中混合气体中的反应水及凝结水去除至合适湿度，以便于燃料电池内部电化学反应顺利进行。
[0003]当前的燃料电池系统对氢气循环路中液态水的存在非常敏感，过多的液态水进入电堆会对电堆的使用性能及循环寿命产生影响，同时在
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30℃环境下氢气循环路中的液态水在启停及运行过程存在结冰风险，会对传感器及开关阀的工作状态产生不利影响，影响燃料电池系统运行的稳定性及可靠性。
技术实现思路
[0004]为了解决上述技术问题，本技术提供一种燃料电池系统用气液分离装置，该气液分离装置采用两级分水串联结构，能提高气液分离效率，且气液分离效果好。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种燃料电池系统用气液分离装置，包括密封连接的左壳体和右壳体，所述左壳体左右两端贯通，所述左壳体左部为气液入口，右部为内设导流件的缓冲腔，所述右壳体左端开口，所述右壳体内腔由隔板分为左部凸设的一级分水内腔和右部的二级分水内腔，所述隔板上设有一级排气口和一级排液口，所述二级分水内腔内设有用于与气流碰撞的挡板组件，所述右壳体在二级分水内腔侧设有二级排气口和二级排液口。
[0007]进一步地，所述气液入口为凸设于所述左壳体左部的气液入口管，所述气液入口管内径与所述缓冲腔左端内径相等，所述缓冲腔左端内径小于右端内径，所述一级分水内腔直径大于所述缓冲腔右端内径，所述缓冲腔处于所述一级分水内腔内，所述二级分水内腔尺寸大于所述一级分水内腔尺寸。
[0008]进一步地，所述一级排气口为设置于所述隔板上且处于所述一级分水内腔中的一级排气管，所述一级排液口设置于所述隔板下边缘处。
[0009]进一步地，所述二级分水内腔的前端开口并密封连接前端板，所述挡板组件包括固定于所述隔板右侧且开口向左的L形第一挡板，所述一级排气口处于所述第一挡板的水平板上侧，所述第一挡板的竖直板顶端与所述二级分水内腔顶壁内侧留有一定间距，所述挡板组件还包括处于所述第一挡板右侧且固定于所述二级分水内腔顶壁内侧的竖直第二挡板，所述第二挡板底端与所述二级分水内腔底壁内侧留有一定间距，所述一级排气口上方的隔板右侧、第一挡板的竖直板两侧和第二挡板左侧均固定有水平挡块。
[0010]进一步地，多个所述挡块间隔分布。
[0011]进一步地，所述第一挡板和第二挡板的后端均固定于所述二级分水内腔后壁上，所述第一挡板和第二挡板的前端均与所述前端板内侧面紧贴。
[0012]进一步地，所述二级排气口处于所述第二挡板右侧的二级分水内腔后壁上侧，所述二级分水内腔的顶壁左端处设有排氮口，所述排氮口处安装有排氮阀，所述二级排液口处于所述二级分水内腔的底壁上，所述二级排液口处安装有排液接头。
[0013]进一步地，所述二级分水内腔后壁外侧密封连接金属后端板，所述后端板上在与所述二级排气口对应的位置处设有气体出口，所述后端板外侧在所述气体出口处安装有氢压传感器和单向阀。
[0014]进一步地，所述燃料电池系统用气液分离装置还包括用于对所述氢压传感器和单向阀进行温度控制的温控组件。
[0015]进一步地，所述温控组件包括设置于所述二级分水内腔顶壁外侧的进冷却液接头和出冷却液接头，所述二级分水内腔顶壁上设有与所述进冷却液接头连通的进冷却液流道，所述二级分水内腔顶壁上还设有与所述出冷却液接头连通的出冷却液流道，所述后端板内侧设有与所述进冷却液流道和出冷却液流道连通的端板流道，所述进冷却液接头和出冷却液接头均与冷却系统连接。
[0016]相对于现有技术，本技术的有益效果为：
[0017]本技术中的燃料电池系统用气液分离装置，包括密封连接的左壳体和右壳体，左壳体左右两端贯通，左壳体左部为气液入口，右部为内设导流件的缓冲腔，右壳体左端开口，右壳体内腔由隔板分为左部凸设的一级分水内腔和右部的二级分水内腔，隔板上设有一级排气口和一级排液口，二级分水内腔内设有用于与气流碰撞的挡板组件，右壳体在二级分水内腔侧设有二级排气口和二级排液口；这样气液混合物通过气液入口进入左壳体内，在导流件的导流作用下进行变向，其中沿缓冲腔内壁运动的水滴及质量较大的水滴通过惯性进入一级分水内腔，液态水在一级分水内腔处完成聚集且沿一级分水内腔内壁流向一级分水内腔底部，其中混合气体通过一级排气口进入二级分水内腔中，而汇集在一级分水内腔底部的液态水则在内外压差及重力作用下通过一级排液口流入二级分水内腔底部，经过一级分水之后的混合气体在二级分水内腔中与挡板组件相互碰撞，实现小液滴的吸附聚集，大液滴通过重力作用实现气液分离且与从一级排液口流入二级分水内腔底部的液态水混合，并通过二级排液口排出，而气体则通过二级排气口排出，本装置采用两级分水串联结构，能提高气液分离效率，且气液分离效果好。
[0018]本技术中，气液入口为凸设于左壳体左部的气液入口管，气液入口管内径与缓冲腔左端内径相等，缓冲腔左端内径小于右端内径，这样气液入口管内的气液混合物在进入缓冲腔内时膨胀减速，有利于气液混合物中水与混合气体的分离；一级分水内腔直径大于缓冲腔右端内径，缓冲腔处于一级分水内腔内，这样缓冲腔内未分离的气液混合物在进入一级分水内腔中时膨胀减速，有利于气液混合物中水与混合气体的分离。
[0019]本技术中，二级分水内腔的前端开口并密封连接前端板，挡板组件包括固定于隔板右侧且开口向左的L形第一挡板，一级排气口处于第一挡板的水平板上侧，第一挡板的竖直板顶端与二级分水内腔顶壁内侧留有一定间距，挡板组件还包括处于第一挡板右侧且固定于二级分水内腔顶壁内侧的竖直第二挡板，第二挡板底端与二级分水内腔底壁内侧
留有一定间距，一级排气口上方的隔板右侧、第一挡板的竖直板两侧和第二挡板左侧均固定有水平挡块；这样经过一级分水之后的混合气体先进入隔板与第一挡板的竖直板形成的通道内并竖直向上流动，且混合气体与隔板右侧的水平挡块以及第一挡板的竖直板左侧的水平挡块相互碰撞，实现小液滴的一次吸附聚集，之后混合气体进入第一挡板的竖直板与第二挡板形成的通道内并竖直向下流动，且混合气体与第一挡板的竖直板右侧的水平挡块以及第二挡板左侧的水平挡块相互碰撞，实现小液滴的二次吸附聚集，因而能提高气液分离效率，随后混合气体进入第二挡板右侧的大的二级分水内腔中，混合气体的流速迅速降低，由于二级排气口处于第二挡板右侧的二级分水内腔后壁上侧，这样气体流向由竖直向下转为竖直向上，大的液滴通过重力作用实现气液分离，本技术的二级分水采用挡板原理，对气体中的小液滴进行阻挡降本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统用气液分离装置，包括密封连接的左壳体(1)和右壳体(2)，所述左壳体(1)左右两端贯通，所述左壳体(1)左部为气液入口，右部为内设导流件(4)的缓冲腔(5)，其特征在于：所述右壳体(2)左端开口，所述右壳体(2)内腔由隔板(6)分为左部凸设的一级分水内腔(7)和右部的二级分水内腔(8)，所述隔板(6)上设有一级排气口(9)和一级排液口(10)，所述二级分水内腔(8)内设有用于与气流碰撞的挡板组件，所述右壳体(2)在二级分水内腔(8)侧设有二级排气口(11)和二级排液口(12)。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统用气液分离装置，其特征在于：所述气液入口为凸设于所述左壳体(1)左部的气液入口管(3)，所述气液入口管(3)内径与所述缓冲腔(5)左端内径相等，所述缓冲腔(5)左端内径小于右端内径，所述一级分水内腔(7)直径大于所述缓冲腔(5)右端内径，所述缓冲腔(5)处于所述一级分水内腔(7)内，所述二级分水内腔(8)尺寸大于所述一级分水内腔(7)尺寸。3.根据权利要求2所述的一种燃料电池系统用气液分离装置，其特征在于：所述一级排气口(9)为设置于所述隔板(6)上且处于所述一级分水内腔(7)中的一级排气管，所述一级排液口(10)设置于所述隔板(6)下边缘处。4.根据权利要求2所述的一种燃料电池系统用气液分离装置，其特征在于：所述二级分水内腔(8)的前端开口并密封连接前端板(14)，所述挡板组件包括固定于所述隔板(6)右侧且开口向左的L形第一挡板(15)，所述一级排气口(9)处于所述第一挡板(15)的水平板上侧，所述第一挡板(15)的竖直板顶端与所述二级分水内腔(8)顶壁内侧留有一定间距，所述挡板组件还包括处于所述第一挡板(15)右侧且固定于所述二级分水内腔(8)顶壁内侧的竖直第二挡板(16)，所述第二挡板(16)底端与所述二级分水内腔(8)底壁内侧留有一定间距，所述一级排气口(9)上方的隔板(6)右侧、第一挡板(15)的竖直板两侧和第二挡板(16)...
【专利技术属性】
技术研发人员：张泽天，陆峰，齐雪飞，弓晓虹，杨奉斌，周任凯，
申请(专利权)人：上海重塑能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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