用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器，包括：壳体，壳体的内腔中设置有分隔板，分隔板将壳体的内腔分隔成除湿腔和排放腔，除湿腔内间隔设置有若干金属滤网，壳体上设置有与除湿腔相连通的循环氢气入口和循环氢气出口，分隔板的下端部的通水孔上设置有通水控制阀，分隔板的上端部开设通气孔，通气孔上设置通气控制阀，壳体上还设置有与排放腔相连通的循环氢泄放管和排液管，循环氢泄放管上设置循环氢泄放控制阀，排液管上设置有排液控制阀。本实用新型专利技术的优点在于：集成了除湿和定期排气两个功能，难够有效分离带湿氢气中的液态水并定期排放尾排氢气，氢循环系统管路得到有效简化，并能高效稳定工作。并能高效稳定工作。并能高效稳定工作。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器


[0001]本技术涉及燃料电池
，具体涉及燃料电池氢循环系统。

技术介绍

[0002]燃料电池氢循环系统是燃料电池系统的重要组成部分，主要作用是将电堆出口未反应的氢气输送到电堆入口，从而将电堆中排出的未反应的氢气进行循环利用，以达到节省氢气用量的目的。
[0003]然而使用过程中发现，电堆出口排出的氢气中含有部分液态水，还含有一定的杂质气体如氮气。氢循环系统中循环氢中的液态水以及较高浓度的杂质气体则会严重影响氢的循环使用。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是：提供一种于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器，其能将电堆出口排出的氢气中的液态水有效分离，并定期排放循环氢从而有效降低循环氢中杂质的浓度。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器，包括：壳体，壳体的内腔中设置有分隔板，分隔板将壳体的内腔分隔成相互独立的除湿腔和排放腔，所述的除湿腔内由下至上依次间隔设置有若干用于除水的金属滤网，壳体上设置有与除湿腔相连通的循环氢气入口和循环氢气出口，所述的循环氢气入口设置在所有金属滤网下方一侧的壳体上，所述的循环氢气出口设置在所有金属滤网上方的壳体的顶部；分隔板的下端部开设通水孔，通水孔上设置有通水控制阀，所述的通水控制阀的阀座设置在隔板外的壳体的下端部位置，分隔板的上端部开设通气孔，通气孔上设置通气控制阀，所述的通气控制阀的阀座设置在隔板外的壳体的上端部位置，壳体上还设置有与排放腔相连通的循环氢泄放管和排液管，循环氢泄放管上设置循环氢泄放控制阀，排液管上设置有排液控制阀。
[0006]进一步地，前述的用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器，其中，所述的金属滤网上、下间隔设置有三道。
[0007]更进一步地，前述的用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器，其中，所有金属滤网均由循环氢气入口所在侧的壳体向分隔板方向倾斜向下设置。
[0008]进一步地，前述的用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器，其中，所述的循环氢气出口的结构包括：设置在壳体顶部的循环氢气出口管，循环氢气出口管中设置有用于除水的出口滤网。
[0009]更进一步地，前述的用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器，其中，除湿腔内的金属滤网以及循环氢气出口管中的出口滤网的孔径均为50目。
[0010]进一步地，前述的用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器，其中，排放腔处的壳体上设置有用于检测排放腔液位的液位传感器。
[0011]进一步地，前述的用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器，其中，壳体的内腔的底部由除湿腔向排放腔倾斜向下设置，所述的排液口设置在壳体的底部最低位置处。
[0012]本技术的优点是：一、结构简单，通过设置金属滤网从而对电堆出口排放的带湿氢气中的液态水分实现有效分离，从而大大提高电堆出口排放的氢气的利用率，确保氢循环管路系统的正常运行，并提高电堆工作的稳定性。二、循环氢气出口管中的出口滤网能够进一步有效除水，从而进一步提高电堆工作的稳定性。三、排放腔内的液体和气体定期排放，确保除湿腔内的除湿工作不断，同时能有效降低电堆氢循环系统管路中循环氢气中杂质气体的浓度，确保电堆出口尾排氢气能被充分利用。四、由分隔板形成除湿腔和排放腔，集成了除湿和定期排气两个功能，这使得电堆上的氢循环系统管路得到有效简化，并且通过关闭通水控制阀和通气控制阀，而使得排气和排水时不会影响除湿腔内压力变化，确保氢循环系统管路内的压力保持稳定。
附图说明
[0013]图1是本技术所述的用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器外部结构示意图。
[0014]图2是用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器俯视方向的结构示意图。
[0015]图3是图2中A
‑
A剖视方向结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和优选实施例对本技术作进一步的详细说明。
[0017]如图1、图2、图3所示用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器，包括：壳体1，壳体1的内腔2中设置有分隔板3，分隔板3将壳体1的内腔2分隔成相互独立的除湿腔21和排放腔22。所述的除湿腔21内由下至上依次间隔设置有若干用于除水的金属滤网4。本实施例中所述的金属滤网4上、下间隔设置有三道。为了能够有效除水，本实施例中金属滤网4的孔径为50目。
[0018]壳体1上设置有与除湿腔21相连通的循环氢气入口11和循环氢气出口12，所述的循环氢气入口11设置在所有金属滤网4下方一侧的壳体1上，所述的循环氢气出口12设置在所有金属滤网4上方的壳体1的顶部。分隔板3的下端部开设通水孔，通水孔上设置有通水控制阀5，所述的通水控制阀5的通水控制阀座51设置在隔板3外的壳体1的下端部位置。分隔板的3上端部开设通气孔，通气孔上设置通气控制阀6，所述的通气控制阀6的通气控制阀座61设置在隔板3外的壳体1的上端部位置。本实施例中，所述的循环氢气出口12的结构包括：设置在壳体1顶部的循环氢气出口管121，循环氢气出口管121中设置有用于除水的出口滤网122。出口滤网122的孔径为50目。
[0019]壳体1上还设置有与排放腔22相连通的循环氢泄放管13和排液管14，循环氢泄放管13上设置循环氢泄放控制阀131，排液管14上设置有排液控制阀141。
[0020]为了更好的将水向下引导，所有金属滤网4均由循环氢气入口11所在侧的壳体1向分隔板3方向倾斜向下设置。壳体1的内腔2的底部24由除湿腔21向排放腔22方向倾斜向下设置，所述的排液管14设置在壳体1的底部最低位置处。排放腔22的壳体1上设置有用于检测排放腔22液位的液位传感器7。
[0021]工作原理如下：通水控制阀5、通气控制阀6均处于开启状态，循环氢泄放控制阀131、排液控制阀141均处于关闭状态。电堆出口排出的带湿氢气经循环氢气入口11进入除湿腔21，并经过通水控制阀5和通气控制阀6进入排放腔22中。除湿腔21内的带湿氢气向上运动，氢气中液态水经金属滤网4作用在重力作用下滴落至除湿腔21底部。除湿腔21底部的水经通水控制阀5进入至排放腔22的底部。通过金属滤网4后的氢气进入循环氢气出口管121，在循环氢气出口管121中的出口滤网122的作用下进一步除去水分。除完水分的氢气经循环氢气出口管121排出回流至氢循环回路中。
[0022]当液位传感器7检测到排放腔22内的液位达到设定值时，则关闭通水控制阀5、通气控制阀6，然后开启循环氢泄放控制阀131、排液控制阀141，这样排放腔22内的气体则经循环氢泄放控制阀131由循环氢泄放管13向外排出，排放腔22内的液体则经排液控制阀141由排液管14排出。排放腔22排放液体以及气体时将通水控制阀5、通气控制阀6关闭，目的在于避免除湿腔21中的压力波动，从而尽量避免氢循环系统管路内的压力产生波动。当排放腔22内的液体以及气体排尽后，循环氢泄放控制阀131本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器，包括：壳体，其特征在于：壳体的内腔中设置有分隔板，分隔板将壳体的内腔分隔成相互独立的除湿腔和排放腔，所述的除湿腔内由下至上依次间隔设置有若干用于除水的金属滤网，壳体上设置有与除湿腔相连通的循环氢气入口和循环氢气出口，所述的循环氢气入口设置在所有金属滤网下方一侧的壳体上，所述的循环氢气出口设置在所有金属滤网上方的壳体的顶部；分隔板的下端部开设通水孔，通水孔上设置有通水控制阀，所述的通水控制阀的阀座设置在隔板外的壳体的下端部位置，分隔板的上端部开设通气孔，通气孔上设置通气控制阀，所述的通气控制阀的阀座设置在隔板外的壳体的上端部位置，壳体上还设置有与排放腔相连通的循环氢泄放管和排液管，循环氢泄放管上设置循环氢泄放控制阀，排液管上设置有排液控制阀。2.根据权利要求1所述的用于燃料电池氢循环系统的集成型排水排气器，其特征在于：所述的金属滤网上、下间隔设置有三道...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵一帆，吕青青，贺丹丹，刘波，张驰，
申请(专利权)人：江苏铧德氢能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：