CN106169592B - 重力球式气水分离器 - Google Patents

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Abstract

重力球式气水分离器，罐体的下部固定有阀体，阀体上成型有阀体沉孔和流道，下段位于第一台阶的下部，中段位于第一台阶和第二台阶之间，上段位于第二台阶的上部；下段的直径大于中段的直径，中段的直径大于上段的直径；流道上部与罐体相通接，流道下部与中段相通接，重力球的直径小于上段的直径0.02至0.05mm，重力球置于上段中，排水管螺接或焊接固定在下段上，O型密封圈置于排水管的上表面和第二台阶的下部，重力球压在O型密封圈上，燃料电池的燃料电池排水管与进气水口相通接。它可使燃料电池氢气利用率达到80％以上，从而提高燃料电池氢气的利用率，降低燃料电池的供电成本。

Description

重力球式气水分离器
技术领域：
本发明涉及燃料电池技术领域，更具体地说涉及一种燃料电池所用的气水分离装置。
背景技术：
见图1所示，现有燃料电池氢气从进气管A1进入流场板A2中，氧气从氧气导流槽A4进入流场板A2中，氧气透过电解质A3(质子膜催化层)与氢气进行电化学反应后会产生大量的水，水从排水管A6上排出，排水管A6上安装有排水阀A5。打开排水阀A5排水时有大量的氢气从水一起从排水管A6中排出，所以燃料电池中氢气的利用率较低，一般氢气的利用率为50％左右，这造成了大量的氢气的浪费，造成燃料电池的供电成本增加。
发明内容：
本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种重力球式气水分离器，它可使燃料电池氢气利用率达到80％以上，从而提高燃料电池氢气的利用率，降低燃料电池的供电成本；它的排水是间歇式的机械式自动排水，无需人工定时手动排水，也无需电子控制排水。
本发明的技术解决措施如下：
重力球式气水分离器，包括燃料电池和过滤网板，罐体上设置有进气水口，罐体的下部固定有阀体，阀体上成型有阀体沉孔和流道，阀体沉孔上成型有第一台阶和第二台阶，第一台阶和第二台阶将阀体沉孔分隔成下段、中段和上段，下段、中段和上段均为圆形孔，下段位于第一台阶的下部，中段位于第一台阶和第二台阶之间，上段位于第二台阶的上部；下段的直径大于中段的直径，中段的直径大于上段的直径；
流道上部与罐体相通接，流道下部与中段相通接，重力球的直径小于上段的直径0.02至0.05mm，，重力球置于上段中，排水管螺接或焊接固定在下段上，O型密封圈置于排水管的上表面和第二台阶的下部，重力球压在O型密封圈上，燃料电池的燃料电池排水管与进气水口相通接。
流道的横截面为L形，过滤网板为带有过滤小孔的板。
本发明的有益效果在于：
它可使燃料电池氢气利用率达到80％以上，从而提高燃料电池氢气的利用率，降低燃料电池的供电成本；它的排水是间歇式的机械式自动排水，无需人工定时手动排水，也无需电子控制排水。
附图说明：
图1为现有技术的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明罐体和阀体部分的结构示意图；
图4为阀体的结构示意图。
图2、3、4中：1、过滤网板；2、罐体；3、阀体；31、阀体沉孔；311、下段；312、中段；313、上段；31a、第一台阶；31b、第二台阶；32、流道；4、重力球；5、O型密封圈；6、排水管；7、燃料电池；71、燃料电池排水管。
具体实施方式：
实施例：见图2至4所示，重力球式气水分离器，包括燃料电池7和过滤网板1，罐体2上设置有进气水口21，罐体2的下部固定有阀体3，阀体3上成型有阀体沉孔31和流道32，阀体沉孔31上成型有第一台阶31a和第二台阶31b，第一台阶31a和第二台阶31b将阀体沉孔31分隔成下段311、中段312和上段313，下段311、中段312和上段313均为圆形孔，下段311位于第一台阶31a的下部，中段312位于第一台阶31a和第二台阶31b之间，上段313位于第二台阶31b的上部；下段311的直径大于中段312的直径，中段312的直径大于上段313的直径；
流道32上部与罐体2相通接，流道下部与中段312相通接，重力球4的直径小于上段313的直径0.02至0.05mm，，重力球4置于上段313中，排水管6螺接或焊接固定在下段311上，O型密封圈5置于排水管6的上表面和第二台阶31b的下部，重力球4压在O型密封圈5上，燃料电池7的燃料电池排水管71与进气水口21相通接。
流道32的横截面为L形，过滤网板1为带有过滤小孔的板。
工作原理：燃料电池7中的水和氢气从燃料电池排水管71进入罐体2中，过滤网板1过滤掉水和氢气的混合体中的杂质。进入罐体2中的水和氢气，水位于罐体2中的下部，氢气在水面上，当罐体2中的水位上升到一定高度时，罐体2中水的压力刚好将重力球4沿上段313向上推起一定的距离，则流道32的下部打开，部分水从罐体2中经过流道32和排水管6流出，此时由于罐体2中的水量减少，对重力球4的压力减少，则重力球4会在重力的作用下回落，回落后的重力球4正好与O型密封圈5配合封堵着流道32的下部，这样便不再排水。在这个过程中，氢气始终保持在罐体2中，这样就确保了这些氢气被燃料电池所利用，从而提高燃料电池氢气的利用率，降低燃料电池的供电成本；它的排水是间歇式的机械式自动排水，无需人工定时手动排水，也无需电子控制排水。
起始状态时，上段313中是空气，重力球4和O型密封圈5封堵着流道32的下部，当罐体2中的水的压力增加大一定程度时，重力球4和上段313中的空气在压力的作用下被迫空气被压缩，重力球4沿上段313向上运动一小段，则流道32的下部被打开，罐体2中的部分水被排出，所以罐体2中水对重力球4的压力会减少，于是重力球4便会沿上段向下运动，重力球4重力会再次压在O型密封圈5上将流道32的下部封堵。

Claims (2)

1.重力球式气水分离器，包括燃料电池(7)和过滤网板(1)，其特征在于：罐体(2)上设置有进气水口(21)，罐体(2)的下部固定有阀体(3)，阀体(3)上成型有阀体沉孔(31)和流道(32)，阀体沉孔(31)上成型有第一台阶(31a)和第二台阶(31b)，第一台阶(31a)和第二台阶(31b)将阀体沉孔(31)分隔成下段(311)、中段(312)和上段(313)，下段(311)、中段(312)和上段(313)均为圆形孔，下段(311)位于第一台阶(31a)的下部，中段(312)位于第一台阶(31a)和第二台阶(31b)之间，上段(313)位于第二台阶(31b)的上部；下段(311)的直径大于中段(312)的直径，中段(312)的直径大于上段(313)的直径；
流道(32)上部与罐体(2)相通接，流道下部与中段(312)相通接，重力球(4)的直径小于上段(313)的直径0.02至0.05mm，重力球(4)置于上段(313)中，排水管(6)螺接或焊接固定在下段(311)上，O型密封圈(5)置于排水管(6)的上表面和第二台阶(31b)的下部，重力球(4)压在O型密封圈(5)上，燃料电池(7)的燃料电池排水管(71)与进气水口(21)相通接。
2.根据权利要求1所述的重力球式气水分离器，其特征在于：流道(32)的横截面为L形，过滤网板(1)为带有过滤小孔的板。
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Denomination of invention: Gravity ball gas-water separator

Effective date of registration: 20230302

Granted publication date: 20180914

Pledgee: Zhejiang Shaoxing Ruifeng Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Yangxunqiao sub branch

Pledgor: SHAOXING JUNJI ENERGY TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2023980033865