[发明专利]一种燃料电池发动机氢气系统用气水分离器

说明书

本发明公开了一种燃料电池发动机氢气系统用气水分离器，包括壳体和设置在壳体内的导流器，导流器包括通气管、导流管以及导流块，通气管位于导流管的上方，且通气管与导流管相通；导流块为多个，多个导流块围绕通气管螺旋布置，相邻的两个导流块之间形成导流道；导流管与壳体的内壁之间形成供混合氢气作离心运动的运动空间；导流块的外表面上设置有外螺纹，壳体的内壁上设置有与外螺纹配合的内螺纹。在本发明中，直接将导流块旋拧在壳体的内壁上即可实现导流器的固定。即本发明中的导流器是旋拧在壳体的内壁上，该种固定方式不仅结构简单、便于操作，而且螺纹连接能够确保导流器的稳定性，从而确保分离作业的顺利进行。

技术领域

本发明涉及燃料电池发动机氢气系统领域，更具体地说，涉及一种燃料电池发动机氢气系统用气水分离器。

背景技术

在燃料电池发动机系统中，通常需要向燃料电池阳极侧通入计量比大于1的氢气量。反应后的混合气中仍然含有大量的氢气。为了降低成本，提高氢气利用率，通常在电堆前后并联一台氢气循环泵，氢气循环泵用于氢气的循环。未反应的氢气在氢气循环泵的作用下形成循环气路。循环气路中存在液态水，该液态水由燃料电池电堆产生。如果不能及时将产生的液态水排出，会造成阳极水淹，导致燃料电池和循环泵性能下降，严重时会造成发动机急停。因此，本领域技术人员在燃料电池电堆出口和氢气循环泵之间增设了气水分离器。气水分离器用于将混合氢气中的液态水分离出。

常用的气水分离器包括旋风式气水分离器，旋风式气水分离器主要包括壳体、设置于壳体内的导流器。导流器用于使混合氢气沿着壳体的内壁作螺旋向下的离心运动。在混合氢气作离心运动时，混合氢气中的液态水在重力的作用下会不断下移，而氢气则会通过导流管的内腔上移到通气管中，进而从排气口排出。

但是，现有的旋风式气水分离器中的导流器的固定方式较为复杂，且无法确保导流器的稳定性。

因此，如何简化导流器的固定方式，提高导流器的稳定性，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

发明内容

本发明的目的是简化导流器的固定方式，提高导流器的稳定性。为实现上述目的，提供了如下技术方案：

一种燃料电池发动机氢气系统用气水分离器，包括壳体和设置在所述壳体内的导流器，所述导流器包括通气管、导流管以及导流块，所述通气管位于所述导流管的上方，且所述通气管与所述导流管相通；

所述导流块设置在所述导流管的上端面上，所述导流块为多个，多个所述导流块围绕所述通气管螺旋布置，相邻的两个所述导流块之间形成导流道；

所述导流管与所述壳体的内壁之间形成供混合氢气作离心运动的运动空间，所述通气管的上端口供氢气排出。

优选地，在径向方向上，所述导流管相对于所述导流块向内收缩。

优选地，所述导流块为弧形结构。

优选地，所述壳体的底部设置有排水电磁阀。

优选地，所述排水电磁阀具有自加热功能。

优选地，所述壳体的外表面上设置有加热装置。

优选地，所述加热装置为PTC加热片。

优选地，还包括排气管，所述排气管沿着所述壳体的径向插入所述壳体内，所述通气管的上端插入所述排气管中。

优选地，所述壳体上与所述排气管配合的插孔处设置有密封垫，所述排气管的外表面上设置有环凸，所述环凸将所述密封垫压紧在所述壳体上。

优选地，所述壳体的顶部设置有混合氢气进口，所述混合氢气进口的开口朝上。