[发明专利]一种汽水分离器及其燃料电池系统

说明书

本发明公开了一种汽水分离器及其燃料电池系统，其特征在于：包括壳体，壳体里面设置汽液分离空腔，壳体的顶部设置有进气口、出气口，进气口和出气口与汽液分离空腔连通，汽液分离空腔内设有若干流道挡板，在进气口与出气口之间的气体流道内的若干流道挡板形成特斯拉阀流道，通过特斯拉阀流道的原理，使汽水分离器实现具有单向阀的功能，结构布置合理、紧凑，减少零部件的布置，节省空间，提高生产效率，节约成本，还能保证引射器氢气循环系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种汽水分离器及其燃料电池系统。

背景技术

新能源汽车被认为是能源转型的重要环节，而质子交换膜燃料电池汽车被认为目前新能源汽车产电量最为成熟的代表。它是以氢气与空气中的氧气发生化学反应产生电能，从而推动汽车前进，它具有结构简单、对大气没有污染、节能高效等一系列优点。燃料电池汽车基本不产生二氧化碳，作为新一代新能源汽车，系统的优化及关键零部件的设计与开发能够让燃料电池动力系统寿命更长久。

如图1所示，现有的燃料电池系统中，氢气循环系统是燃料电池动力模块的重要单元，用于向燃料电池堆输送氢气，并对氢气尾气进行净化后循环利用。部分氢燃料电池系统采用引射器作为氢气循环装置，引射器不需要额外增加功耗，但是循环系统中还要配置两个功能装置，分别是汽水分离器用于分离电堆模块的氢气出口排出的液态水后排出，提高电堆性能及保护电堆；单向阀用于在低功率阶段，由于引射器引射能力不足，防止电堆模块的氢气出口倒流造成液态水无法正常排出而损坏电堆模块。

US9373855专利引射器应用中设置有一个单向阀用于防止电堆模块的氢气出口的尾气倒流，及其它常规引射器应用专利都设置有水汽分离器；如上所述，单向阀与汽水分离器中的每个都单独地设置，因此元件的数量增加，并且产品的装配时间增加。相应地，生产率降低，制造成本增加，浪费系统空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽水分离器及其燃料电池系统，能解决现有技术中的单向阀与汽水分离器中的每个都单独地设置，因此元件的数量增加，并且产品的装配时间增加，生产率降低，制造成本增加，浪费系统空间的技术问题。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

本发明的目的是提供一种汽水分离器，其特征在于：包括壳体，壳体里面设置汽液分离空腔，壳体的顶部设置有进气口、出气口，进气口和出气口与汽液分离空腔连通，汽液分离空腔内设有若干流道挡板，在进气口与出气口之间的气体流道内的若干流道挡板形成特斯拉阀流道。

上述所述的若干流道挡板是流线型。

上述所述的若干流道挡板包括第一挡板，第一挡板从汽液分离空腔的顶壁往下延伸到中部，第一挡板的底端形成一个由下往上伸展的弧形导流弯板。

上述所述的若干流道挡板还包括一第二流道挡板，第二流道挡板从下往上延伸到中部，第一挡板和第二流道挡板将汽液分离空腔分隔成左右两部分，第二流道挡板的顶端与弧形导流弯板组成特斯拉阀流道第一个闸口。

上述所述的若干流道挡板还包括一第三流道挡板，第三流道挡板位于右侧部分的汽液分离空腔，且第三流道挡板从汽液分离空腔的右侧壁开始弧形往上弯起，出气口位于第三流道挡板正上方，第三流道挡板与第一挡板的底端由下往上伸展的弧形导流弯板组成特斯拉阀流道第二个闸口。

上述所述的第三流道挡板与第一挡板顶部之间组成特斯拉阀流道第三个闸口。

上述所述的在左侧的一部分汽液分离空腔里面设置弧形导流板，弧形导流板将从进气口进入的气体导向第一个闸口。

上述所述的弧形导流板有2组，2组弧形导流板上下间隔布局。

上述所述的每组弧形导流板由2块弧形单板组成，2块弧形单板之间间隔分布。