[实用新型]一种用于燃料电池系统的气水分离装置

说明书

本实用新型涉及燃料电池技术领域，公开了一种用于燃料电池系统的气水分离装置，包括：壳体、内部分水挡板、氢浓度传感器接口、进气口、排气口以及排水口，所述氢浓度传感器接口设置在壳体顶部，所述进气口设置在壳体一侧，所述排气口设在壳体另一侧，所述排水口设在壳体底部。其中内部分水挡板从上之下依次设置为第一分水挡板、导流板、第二分水挡板以及集流板。该装置通过内部分水挡板对尾排产物进行氢气和水的分离，使得氢气和水能够回收利用；同时氢浓度传感器接口与传感器相适配，监测装置内部的氢气的浓度；整个装置结构简单，制造成本低。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种氢燃料电池的气水分离装置。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高；氢燃料电池在工作时，空气中的氧气和氢气进入燃料电池发生电化学反应生成水，清洁又环保。

随着经济的发展和人口的增加，人类对水资源的需求不断增加，再加上存在对水资源的不合理开采和利用，很多国家和地区出现不同程度的缺水问题，但是，由于燃料电池在工作过程中没有对尾排气体中的水进行回收再利用，造成了淡水资源的浪费。

为了解决上述问题，现有技术中，公开了一种氢燃料电池气水分离装置CN2019105775146，包括气水分离器主体、内筒、设在气水分离器主体上的混合气进口、回氢口和排水口以及废气出口；回氢口设在气水分离器主体的顶部，排水口设在气水分离器主体的底部，混合气进口设在气水分离器主体的侧壁上，混合气进口的进气方向与气水分离器主体的内壁相切，内筒设有内法兰，内法兰设在气水分离器主体内部，内筒中设有上下相通的通道。

上述方案在一定程度上解决了气水分离的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如尺寸、体积、重量难以应用于氢燃料电池发动机尾排端气水分离，且无氢浓度传感器接口，无法检测装置内氢浓度。进一步在实验室燃料电池测试台架搭建过程中，监测尾排氢浓度的传感器无对应基座或接口，测试过程中极易水淹导致测试数据不准确，传感器损坏无法继续使用，造成财产损失。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于燃料电池的气水分离装置，实现尾排的气水分离，同时该装置结构简单可以检测装置内氢浓度，有效延长氢浓度传感器使用寿命，节约测试成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于燃料电池的气水分离装置，包括：壳体、内部分水挡板、氢浓度传感器接口、进气口、排气口以及排水口，所述氢浓度传感器接口设置在壳体顶部，所述进气口设置在壳体一侧，所述排气口设在壳体另一侧，所述排水口设在壳体底部。

进一步地，所述内部分水挡板由上至下设置为第一分水挡板、导流板、第二分水挡板以及集流板，所述分水挡板相互错开，形成可流动空间。

其中，所述导流板设置在进气口一侧，所述第一分水挡板和第二分水挡板设置在排气口一侧，所述集流板设置在装置底部。

进一步地，所述第一分水挡板和第二分水挡板为弧形薄板集成的枝状结构。

其中，所述导流板为弧形薄板。

进一步地，所述气水分离装置还包括液位计，所述液位计设置在分离装置底部。

进一步地，所述氢浓度传感器接口处与氢浓度传感器相连接，氢浓度传感器接口设置为直径为21mm，可满足氢浓度传感器安装要求。

进一步地，所述排水口后端设置连接储水罐，匹配不同排水储水模式。

本实用新型至少具有以下有益效果：