[发明专利]气液分离器及燃料电池系统

说明书

本申请主张基于在2014年11月14日提出申请的申请编号 2014-231294号的日本专利申请的优先权，并将其公开的全部通过参照 而援引于本申请。

技术领域

本发明涉及对从燃料电池排出的废气中含有的水进行分离而排出 的气液分离器。

背景技术

固体高分子型燃料电池等燃料电池所使用的电解质膜在高湿润状 态下能够发挥高发电性能。因此，向燃料电池供给的反应气体有时会 被加湿。而且，以反应气体的利用率的提高和燃料电池内的水的滞留 的抑制为目的，有时会使用从由燃料电池排出的废气中分离水并将得 到的反应气体再次向燃料电池供给的循环型的反应气体供给机构。在 这样的反应气体供给机构中，为了从废气中分离水而使用气液分离器。 例如，使用如下的气液分离器：具备筒状的气液分离部和位于气液分 离部的铅垂下方的积存部，从流入的阳极废气中分离水而暂时积存于 积存部，并将分离了水之后的废气排出(参照JP2011-16039A)。在该 气液分离器中，使用沿厚度方向贯通气液分离部的废气的入口管和出 口管。

发明内容

【发明要解决的课题】

然而，具备上述的气液分离器的燃料电池系统搭载于车辆等移动 体，当上述移动体在坡路上行驶等的情况下气液分离器的姿势倾斜时， 积存于积存部的水可能会浸入废气的出口管，换言之，浸入气液分离 器的废气的排出口。这样当水浸入气液分离器的废气的排出口时，废 气中再次含有水，由于上述废气循环而存在从废气分离水的分离效率 下降的问题。因此，希望一种能够抑制分离的水浸入气液分离器的废 气的排出口的技术。

【用于解决课题的方案】

本发明为了解决上述的课题的至少一部分而作出，可以作为以下 的方式来实现。

(1)根据本发明的一方式，提供一种气液分离器，将从燃料电池 排出的废气中含有的水分离并排出，所述燃料电池具有电池组和端板 并搭载于移动体，所述电池组具有层叠的多个单电池，所述端板相对 于所述电池组而配置在所述多个单电池的层叠方向的外侧。可以是， 该气液分离器具备：气液分离器形成部，形成于所述端板，在所述端 板的所述层叠方向的端面中的与所述电池组相反的一侧的端面上开 口，构成所述气液分离器的一部分；及罩构件，覆盖所述气液分离器 形成部的开口而配置，与所述气液分离器形成部一起构成所述气液分 离器，所述气液分离器形成部具有：第一内壁部，形成有所述废气的 排出口，作为所述废气的流路发挥功能并形成积存从所述废气分离出 的水的积存部的一部分，并且，所述第一内壁部与所述开口连接而沿 所述端板的厚度方向呈凹状地形成；及包围部，沿着从所述气液分离 器形成部朝向所述罩构件的第一方向从所述第一内壁部突出而包围所 述废气的排出口。若采用该方式，则气液分离器具有沿着从气液分离 器形成部朝向罩构件的第一方向从第一内壁部突出并包围废气的排出 口的包围部，因此能够抑制分离后的水浸入气液分离器的废气的排出 口的情况。

(2)在上述方式的气液分离器中，可以是，所述包围部的所述第 一方向的端面从所述端板的所述第一方向的端面向与所述第一方向相 反的方向偏离。若采用该方式，则在气液分离器中，包围部的第一方 向的端部从端板的第一方向的端面向与第一方向相反的方向偏离，因 此能够使从罩构件的底面到包围部的第一方向的端部的距离比较长。 因此，能够抑制对应于移动体的倾斜而积存于罩构件的底面的水浸入 排出口的情况。因此，能够抑制气液分离器的水的分离效率的下降。

(3)在上述方式的气液分离器中，可以是，所述移动体为水平的 姿势的状态下，所述包围部的外表面中的所述包围部的铅垂下方侧的 斜面与和所述斜面相对的所述积存部的底面大致平行。若采用该方式， 则在气液分离器中，例如，在以移动体的行驶状态为起因而气液分离 器的姿势倾斜的情况下，能够使积存于积存部的水的液面与包围部的 铅垂下方侧的斜面相互大致平行。因此，能够使积存的水的液面与包 围部之间的距离比较大，能够抑制积存的水向废气的排出口浸入的情 况。因此，能够抑制气液分离器的水的分离效率的下降。