[发明专利]一种汽水分离装置

说明书

本发明公开了一种汽水分离装置，包括本体、进气管、排水口、排气管、导流板、隔板、过滤网、回流出口和排气口，所述回流出口和所述排气口位于所述本体的顶部之外，所述排气管的入口位于所述汽水分离腔的顶部，所述排气管从所述汽水分离腔内延伸至所述本体的顶部之外，与所述回流出口和所述排气口连通；所述排水口位于所述本体的底部，与所述汽水分离腔相通。所述进气管的内壁与所述汽水分离腔的侧壁所在圆周相切，所述进气管接近于所述汽水分离腔的顶部。本发明利用离心力提高了所述汽水分离装置的汽水分离效率，有效控制压损范围在10KPa以内，提高了采用本发明所述汽水分离装置的燃料电池性能的稳定性。

技术领域

本发明涉及属于尾气处理装置技术领域，具体涉及一种用于燃料电池的氢气汽水分离装置。

背景技术

质子交换膜燃料电池是目前新能源汽车采用的一种发电装置，对氢气适当增湿可显著提高质子交换膜燃料电池的性能及寿命，但电池阳极附近含水量过高也会导致电池的性能及耐久性下降。燃料电池运行时阴极生成的水会向阳极扩散，运行一段时间后阳极周围的水会积累增加，因此需要通过汽水分离装置分离电池阳极附近氢气中多余的水分。

现有技术的汽水分离装置普遍为容积式或过滤式，其不足之处在于：通常只设有待分离气体入口、回流出口和排气口，排气口同时用于废水和废气的排放，废气的排放必须等待汽水分离装置中的聚集于排气口的液态水排放完后才能进行，而且在开启尾气排气阀时要保持排水阀同时处于开启状态，操作非常不便；容积式汽水分离装置体积较大、分水效率较低；过滤式汽水分离装置结构复杂，压降较大，回收的气体需要通过引射器才能再次进入燃料电池的回流通道参与循环；有的气体经汽水分离装置分离后的含水量过低，不能很好的保障燃料电池的性能稳定，缩减了燃料电池的使用寿命。因此，有必要对现有技术的汽水分离装置进行优化改善。

发明内容

本发明提出了一种汽水分离装置，所述汽水分离装置的顶部设有排气口，底部设有排水口，分离后的废气排放和废水排放各自独立互不影响，提高了所述汽水分离装置的工作效率和使用的便利性。所述汽水分离装置包含有汽水分离腔和过滤装置，同时兼有容积分离和过滤分离两种结构，可以进一步分离出粒径较小的水滴，从而使水汽分离更为彻底。。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种汽水分离装置，其特征在于，包括本体、排气管和过滤装置；所述本体的内部设有汽水分离腔；

所述本体的侧壁的顶部设有与所述汽水分离腔相连通的进气管；

汽水分离腔所述排气管为由垂直段和水平段组成的T型三通管，所述排气管设置于所述本体的上方，所述排气管的垂直段的一端插入所述本体的汽水分离腔并向所述本体的底部延伸，所述排气管的垂直段的一端为封闭端，所述排气管的垂直段的另一端和所述排气管的水平段连通，所述排气管的水平段的一端为回流出口，所述排气管的水平段的另一端为排气口；

所述本体在所述汽水分离腔顶部设有隔板，所述隔板包围所述排气管的垂直段，所述隔板和所述排气管的垂直段之间形成过滤腔，所述隔板的底端悬空且位于所述排气管的垂直段的一端的上方；

所述过滤装置安装于所述排气管的垂直段且靠近所述过滤腔的顶部，所述排气管通过所述过滤装置和所述过滤腔相通；

所述排水口位于所述本体的底部并与所述汽水分离腔相通。

进一步的，所述本体汽水分离腔呈圆柱状，所述隔板呈圆柱状，所述进气管的进气方向与所述汽水分离腔的侧壁所在圆周相切。

进一步的，所述排气管的垂直段的一端成型有直径由上往下增大的圆锥型导流板，所述圆锥型导流板的底面的直径大于所述隔板的直径，所述圆锥型导流板位于所述隔板的下方。

进一步的，所述过滤装置为成型于所述排气管上的多个过滤孔。

进一步的，所述过滤装置为过滤网，所述过滤网套装于所述排气管的垂直段。