[实用新型]用于燃料电池系统的尾气排放装置

说明书

本实用新型提供一种用于燃料电池系统的尾气排放装置，其包括：套设的内壳和外壳，所述内壳和外壳间形成冷却腔，所述内壳内为汇流排气通道；所述外壳上设有与冷却腔连通的冷却液进口和冷却液出口；所述内壳的一端从所述外壳中伸出形成总排气口，所述内壳的另一端从所述外壳中伸出形成与燃料电池系统的阴极侧排气管相连的阴极排气进口；还包括阳极排气管，所述阳极排气管穿设在所述冷却腔中且一端外露作为阳极排气进口，另一端位于所述汇流排气通道中。本实用新型的尾气排放装置可以避免因冷凝而堵塞。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别是涉及一种用于燃料电池系统的尾气排放装置。

背景技术

燃料电池系统通过存储于氢气瓶中的氢气与大气中的氧气进行电化学反应产生电能、热能及水，因其转化效率高，反应过程不产生其他有害化学物质等环保特性，以及低噪声等特点，逐渐被广泛应用于汽车行业。

燃料电池电化学反应过程会产生水、残余空气以及未完全消耗的氢气，需要通过排气管排出系统外部大气中，相比于传统发动机，因其主要生成物质为液态水以及饱和水蒸气，对于燃料电池系统的排气管来说，如何将生成的水分及残余气体排出，成为一项重要的研究课题。

现有技术中，通常将燃料电池堆阴极生成的水及残余空气，阳极生成的水及水蒸汽以及阳极残余的氢气交汇流至尾排管中，经混合后排出系统外部的大气中；因其有液态水及饱和水蒸汽，且各排出口的口径及流速以及相对湿度及温度不同，导致其在尾排管中的汇流点处极易发生冷凝。对于常温状态下这一现象对燃料电池系统的运行并无影响，水蒸气在尾排管中的冷凝有益于系统的运行，可有效避免水蒸气在系统内部发生冷凝而导致产生的液态水堵塞电堆内部流道而因其单低反极等问题，但在低温状态尤其是启动或关机过程中(零度以下)，过多的冷凝发生，极易导致产生的液态水在排气管中结冰并堵塞，导致系统排气压力过大，或者直接堵塞排气管道，导致系统无法工作或者是再次启动。

因此，需要一种避免低温冷凝的燃料电池系统用的尾气排放装置。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于燃料电池系统的尾气排放装置，用于解决现有技术中低温环境启动过程中燃料电池系统的排气易冷凝堵塞排气管的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于燃料电池系统的尾气排放装置，其包括：套设的内壳和外壳，所述内壳和外壳间形成冷却腔，所述内壳内为汇流排气通道；所述外壳上设有与冷却腔连通的冷却液进口和冷却液出口；所述内壳的一端从所述外壳中伸出形成总排气口，所述内壳的另一端从所述外壳中伸出形成与燃料电池系统的阴极侧排气管相连的阴极排气进口；还包括阳极排气管，所述阳极排气管穿设在所述冷却腔中且一端外露作为阳极排气进口，另一端位于所述汇流排气通道中。

优选的，还包括与燃料电池系统中电堆壳内排气口相连的通风排气管，所述通风排气管穿设在所述外壳和内壳中且两端外露。

优选的，所述通风排气管的出气端位于所述总排气口中。

优选的，所述通风排气管与所述总排气口同轴设置。

优选的，所述内壳的一端为弯曲状，且弯曲后从所述外壳轴向延伸的壳壁上穿出。

优选的，所述阳极排气管伸入所述内壳中的管身为与所述内壳轴线呈夹角的倾斜状，且所述阳极排气管进入的气流方向与由所述阴极排气进口进入的气流方向呈锐角。

如上所述，本实用新型的用于燃料电池系统的尾气排放装置，具有以下有益效果：采用套设的内壳和外壳结构，内壳内作为汇流排气通道，而在内、外壳间形成冷却腔，冷却腔通入燃料电池系统所用的冷却液，冷却液的温度一般为65度，当在低温环境下启动时，冷却液在冷却腔中其温度高于燃料电池系统排出的气体温度，即高于内壳中气体的温度，可对内壳进行加热，避免系统初始运行排出的水蒸气在内壳内冷凝，更进一步避免排出的液态水在内壳内结冰，导致堵塞。

附图说明