[实用新型]一种横置立式分水器及其燃料电池系统

说明书

本实用新型公开了一种横置立式分水器及其燃料电池系统，包括分离外管、位于分离外管里面的水汽分离装置、进气管、出气管和集水排水组件，集水排水组件安装在分离外管的底部，分离外管分别与进气管和出气管连通，其特征在于：进气管包括第一进气支管和第二进气支管，第一进气支管和第二进气支管从分离外管伸出且在竖直方向相隔一段距离，通过第一进气支管和第二进气支管结构布置，可以实现横置立式分水器与燃料电池电堆模块横向布置，从而降低燃料电池系统的整体高度，体积小，结构紧奏，便于在燃料电池系统内集成安装，结构简单，适应性广。

技术领域：

本实用新型涉及一种横置立式分水器及其燃料电池系统。

背景技术：

燃料电池是通过氢气和氧气的催化氧化反应，将化学能转换为电能的一种发电装置，是一种高效率、高能量密度、低噪音、对环境无污染的新型能源。燃料电池广泛应用于新能源汽车、轮船、无人机及应急供电等领域。

燃料电池运行过程中产生的副产品只有无任何污染的水和热量。送入电堆模块的氢气不会被100％的反应，有一部分未参加反应的氢气和产生的水一起从电堆模块出口排出。为了更好的提高氢气的利用率，所以需要一套可靠的氢气循环系统将电堆模块出口排出未参加反应的氢气重新送入电堆模块中进行反应。另外，送入电堆模块中的氢气湿度也是一个重要技术指标。在燃料电池工作过程中，质子交换膜必须保持一定的湿度才能保证质子的高传导性和良好的运行特性。进入电堆模块的氢气湿度过低或者过高都会影响电堆模块的性能，甚至损坏电堆模块。

因此，为了解决氢气湿度的问题，一般会在氢气循环系统中增加一个水气分离装置，将从电堆模块出口排出未参加反应的氢气和一部分的水分离，既保证重新送入电堆模块氢气有一定的湿度，也需排出多余的水分。如图1所示，现有的汽水分离器均为纵置立式汽水分离器，分离器气体入口只有一个，且基本位于分离器主体的上半部分，而为了便于电堆内部氢气路液态水流出，一般分离器气体入口必须低于电堆氢气出口最低位，这样就导致汽水分离器必须在电堆下方纵向布置才能满足其要求。对于燃料电池系统布置来说，只能纵向布置的汽水分离器，一部分燃料电池系统电堆模块和辅助系统水平布置的方案也因为这个电堆模块氢气出口排水要求的硬性条件而没办法得以实现。或者牺牲燃料电池系统纵向高度来勉强实现，无疑对燃料电池系统设计增加了限制条件。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种横置立式分水器及其燃料电池系统，能解决现有技术中的分离器气体入口只有一个且基本位于分离器主体的上半部分，导致汽水分离器必须在燃料电池电堆模块下方纵向布置,导致燃料电池系统高度偏高、体积较大，结构不够紧凑的的技术问题。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的：

一种横置立式分水器，包括分离外管、位于分离外管里面的水汽分离装置、进气管、出气管和集水排水组件，集水排水组件安装在分离外管的底部，分离外管分别与进气管和出气管连通，其特征在于：进气管包括第一进气支管和第二进气支管，第一进气支管和第二进气支管从分离外管伸出且在竖直方向相隔一段距离。

上述所述的第二进气支管位于分离外管的底部，第一进气支管位于分离外管的顶部。

上述所述的第一进气支管和第二进气支管位于分离外管的同一侧。

上述所述的第一进气支管的外径R1大于第二进气支管的外径R2。

上述所述的水汽分离装置包括螺旋叶片和导气管，螺旋叶片绕着导气管外围，螺旋叶片和导气管插入到分离外管里面，导气管的顶部与出气管连通。

上述所述的集水排水组件包括端盖和排水阀，端盖套装在分离外管的底部，排水阀安装在端盖的外端面上，端盖上设有排水口，排水阀与排水口连通，排水阀的出水口横向伸出。

上述所述的端盖的内端面设有凹槽，凹槽与排水口连通，凹槽的底面往排水口处倾斜设置。