CN116742078A - 气水分离和消声集成装置及燃料电池散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃料电池领域，公开一种气水分离和消声集成装置及燃料电池散热系统，气流通过进气管进入截面积急剧加大的第一共振腔和扩张腔内，扩张腔内的一部分气水混合物再经过第二消音管进入截面积急剧扩大的第二共振腔内，扩张腔内的另一部分气水混合物进入旋流气水分离组件内进行气水分离，分离出的水落到第二共振腔内，分离出的一部分气体进入截面积急剧加大的第二共振腔内，分离出的另一部分气体直接进出气管排出，经过多次突变使声波多次反射产生相消干涉，能够起到很好的消声作用。利用旋流气水分离组件进行气水分离和阻挡噪音，提高了消声和气水分离效果，及消声和气水分离的集成，集成度高，占用空间小。

Description

气水分离和消声集成装置及燃料电池散热系统

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种气水分离和消声集成装置及燃料电池散热系统。

背景技术

氢燃料电池的电堆反应生成排出的水的温度最高只有90℃左右，且电堆排气所带出的热量以及辐射热量也非常少，因此，氢燃料电池工作过程中所产生的热量基本依靠散热器带走，但这无疑会大幅度增大整车冷却系统的散热负荷。

通常同等功率的燃油发动机和燃料电池发动机相比，需要燃料电池发动机中由冷却液带走的热量是燃油发动机的两倍之多，这会导致整车配置的散热器的散热面积、散热风扇的风量以及有效通风面积都要相应地增大，散热面积甚至有可能需要增加至1.8倍有余，从而导致散热器的占用空间增大。此外，虽然可以通过增设散热器的个数来满足燃料电池发动机的散热需求，但会增加管路布置难度，同样也会增大散热器的占用空间。

为此，现有技术通常采用水冷和风冷配合的方式对散热器进行降温，在采用风冷的方式对散热器进行降温的同时，向换热器喷水雾，利用水雾带走散热器表面的热量。其中，形成喷雾的水为燃料电池的空气出口排出的气水混合物，通过气水分离器进行气水分离后形成的水。

但采用气水分离器进行气水分离时具有噪音大的问题，虽然可以通过设置消声器的方式减小噪音，但会增大整个燃料电池散热系统的占用空间。

发明内容

本发明的目的在于提出一种气水分离和消声集成装置及燃料电池散热系统，能够提高气水分离效果和消声效果，提高燃料电池散热系统的集成度，减小燃料电池散热系统的占用空间。

为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

气水分离和消声集成装置，包括：

分离消声壳体，所述分离消声壳体的相对两侧壁分别连接有进气管和出气管；

第一隔板，所述隔板设于所述分离消声壳体内且将所述分离消声壳体的内腔分为第一共振腔和消声腔，所述隔板上设有多个第一消声孔，所述第一共振腔通过所述第一消声孔与所述消声腔连通，所述第一共振腔与所述进气管连通；

第二隔板，所述第二隔板将所述消声腔分为扩张腔和第二共振腔，所述第二隔板上设有多个第二消声孔，所述扩张腔通过所述第二消声孔与所述第二共振腔连通，所述第二共振腔与所述出气管连通；

旋流气水分离组件，所述旋流气水分离组件安装于所述第二隔板内，所述扩张腔内的气体经过所述旋流气水分离组件进行气水分离后进入所述第二共振腔。

作为上述气水分离和消声集成装置的一种优选技术方案，所述第二共振腔的底部设有排水口。

作为上述气水分离和消声集成装置的一种优选技术方案，所述旋流气水分离组件包括：

消声筒，所述消声筒贯穿且固定于所述第二隔板，且所述消声筒的一端与所述扩张腔连通，另一端与所述第二共振腔连通；

旋流气水分离单元，安装于所述消声筒内。

作为上述气水分离和消声集成装置的一种优选技术方案，所述出气管的一端具有水平插入所述气水分离组件的出口端内的插入端；

所述插入端的下部外周壁和所述出口端的下部内周壁之间形成所述溢流通道，所述溢流通道高于所述排水口且与所述排水口连通。

作为上述气水分离和消声集成装置的一种优选技术方案，所述插入端形成有沿气流方向呈渐扩缩设置的插入锥形环。

作为上述气水分离和消声集成装置的一种优选技术方案，所述进气管的一端穿入所述第一共振腔内且连接于所述第一隔板；

所述第一共振腔内设有第一消音管，所述第一消音管的一端与所述进气管连通，另一端向背对所述第一隔板的一侧延伸；

和/或，所述第二隔板上固设有第二消音管，所述第二消音管的一端置于所述扩张腔内，另一端置于所述第二共振腔内。

另一方面，本发明还提供了一种燃料电池散热系统，包括上述任一方案所述的气水分离和消声集成装置，所述进气管用于连接燃料电池的电堆的排气口；

所述燃料电池散热系统还包括：

散热器，所述散热器的介质进口用于连接燃料电池的电堆的冷却液出口，所述散热器的介质出口用于连接电堆的冷却液进口；所述散热器具有沿气流方向相对设置的上游侧和下游侧；

储水箱，用于盛放所述旋流气水分离组件分离出的液态水；

散热风扇，所述散热风扇能够使气流由所述上游侧向所述下游侧流通；

散热雾化单元，用于将水雾化形成水雾，并将所述水雾喷向所述散热器的上游侧；

喷淋水泵，用于将所述储水箱内的水送至所述散热雾化单元；

升温组件，用于对所述储水箱内的水进行升温。

作为上述燃料电池散热系统的一种优选技术方案，所述第二共振腔的底部设有排水口，所述储水箱位于所述分离消声壳体的正下方且通过所述排水口与所述第二共振腔直接连通。

作为上述燃料电池散热系统的一种优选技术方案，还包括喷淋壳体，所述喷淋水泵设于所述喷淋壳体内；

所述喷淋壳体位于所述分离消声壳体的正下方且与所述进气管位于所述分离消声壳体的同一端，所述喷淋壳体与所述分离消声壳体、所述储水箱相连。

作为上述燃料电池散热系统的一种优选技术方案，所述升温组件包括：

换热器，所述换热器的一端用于连接所述电堆的冷却液出口，另一端连接于所述散热器的介质进口或用于连接所述电堆的冷却液进口；和/或，

电加热单元，用于对所述储水箱内的水进行加热。

本发明有益效果：本发明提供的气水分离和消声集成装置及燃料电池散热系统，气流通过进气管进入到截面积急剧加大的第一共振腔和扩张腔内，扩张腔内的一部分气水混合物再经过第二消音管进入截面积急剧扩大的第二共振腔内，扩张腔内的另一部分气水混合物进入旋流气水分离组件内进行气水分离，分离出的水落到第二共振腔内，分离出的一部分气体进入截面积急剧加大的第二共振腔内，分离出的另一部分气体直接进出气管排出，经过多次突变使声波多次反射产生相消干涉，能够起到很好的消声作用。还可以利用旋流气水分离组件阻挡噪音，提高气水分离和消声集成装置的消声效果。此外，将旋流气水分离组件设置在第二隔板上，能够起到气水分离作用，实现消声和气水分离的集成，气水分离和消声集成装置的集成度高，减少了管路数量，占用空间小，减小重量，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例实施例提供的气水分离和消声集成装置的剖视图；

图2是本发明实施例实施例提供的第一种燃料电池散热系统的原理图；

图3是本发明实施例实施例提供的第二种燃料电池散热系统的原理图；

图4是本发明实施例实施例提供的第三种燃料电池散热系统的原理图；

图5是本发明实施例实施例提供的第四种燃料电池散热系统的原理图；

图6是本发明实施例实施例提供的气水分离和消声集成装置和水箱的集成设置的燃料电池散热系统的剖视图；

图7是本发明实施例实施例提供的气水分离和消声集成装置、水箱和喷淋壳体的集成设置的燃料电池散热系统的剖视图。

图中：

1、分离消声壳体；2、第一隔板；3、第二隔板；4、旋流气水分离组件；41、消声筒；411、出口锥形环；42、旋流气水分离单元；5、进气管；6、出气管；71、入口锥形环；8、第一消音管；9、第二消音管；10、排水口；11、第一共振腔；12、扩张腔；13、第二共振腔；

100、气水分离和消声集成装置；200、散热器；300、储水箱；400、散热风扇；500、散热雾化单元；600、喷淋水泵；700、换热器；800、喷淋壳体；900、冷却液控制阀；1000、储气罐；1001、散热雾化喷气阀；1002、过滤单元；1003、排水雾化单元；1004、低温排水雾化阀；1005、低温排水喷气阀；1006、泄水阀；1007、散热雾化控制阀；1008、电加热单元；1009、电堆；1010、减压阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本发明实施例还提供了一种气水分离和消声集成装置，包括分离消声壳体1、第一隔板2、第二隔板3和旋流气水分离组件4，其中，分离消声壳体1的相对两侧壁分别连接有进气管5和出气管6；第一隔板2设于分离消声壳体1内且将分离消声壳体1的内腔分为第一共振腔11和消声腔，进气管5与消声腔连通，第一共振腔11通过第一消音管8与进气管5连通；第二隔板3将消声腔分为扩张腔12和第二共振腔13，扩张腔12通过第二消音管9与第二共振腔13连通，扩张腔12与进气管5连通，第二共振腔13与出气管6连通；旋流气水分离组件4安装于第二隔板3内，扩张腔12内的气体经过旋流气水分离组件4进行气水分离后进入第二共振腔13。

气流通过进气管5进入到截面积急剧加大的第一共振腔11和扩张腔12内，扩张腔12内的一部分气水混合物再经过第二消音管9进入截面积急剧扩大的第二共振腔13内，扩张腔12内的另一部分气水混合物进入旋流气水分离组件4内进行气水分离，分离出的水落到第二共振腔13内，分离出的一部分气体进入截面积急剧加大的第二共振腔13内，分离出的另一部分气体直接进出气管6排出，经过多次突变使声波多次反射产生相消干涉，能够起到很好的消声作用。还可以利用旋流气水分离组件4阻挡噪音，提高气水分离和消声集成装置100的消声效果。此外，将旋流气水分离组件4设置在第二隔板3上，能够起到气水分离作用，实现消声和气水分离的集成，气水分离和消声集成装置100的集成度高，减少了管路数量，占用空间小，减小重量，降低成本。

在一些实施例中，如图1所示，旋流气水分离组件4包括消声筒41和旋流气水分离单元42，其中，消声筒41贯穿且固定于第二隔板3，且消声筒41的一端与扩张腔12连通，另一端与第二共振腔13连通；旋流气水分离单元42安装于消声筒41内。进入消声筒41中的气流利用旋流气水分离单元42实现水气分离。

在一些实施例中，如图1所示，出气管6的一端具有水平插入旋流气水分离组件4的出口端内的插入端；插入端的下部外周壁和出口端的下部内周壁之间形成溢流通道，溢流通道高于排水口10且与排水口10连通。如此设计，使经过旋流气水分离组件4分离出的水能够经过溢流通道流出出口端，并落到第二共振腔13的底部；而经过旋流气水分离组件4分离出的气体能够通过插入端直接进入出气管6内，通过出气管6排出。

可选地，第二共振腔13的底部设有排水口10，可以通过排水口10将沉积在第二共振腔13底部的水流排出，避免第二共振腔13内沉积过多的水以致影响旋流气水分离组件4的气水分离效果。

在一些实施例中，如图1所示，插入端为沿气流方向呈渐缩设置的插入锥形环。如此设计，插入锥形环形成挡水环，可以阻挡经过旋流气水分离组件4分离的水随着气流进入出气管6内。具体地，出口端为沿气流方向呈渐扩设置的出口锥形环411，便于插入锥形环插入出口锥形环411内。

在一些实施例中，如图1所示，进气管5的一端贯穿第一共振腔11和第一隔板2且连接于第一隔板2。利用第一隔板2对进气管5进行支撑。

在一些实施例中，第一消音管8设于第一共振腔11内，第一消音管8的一端与进气管5连通，另一端向背对第一隔板2的一侧延伸。

示例性地，第一消音管8和进气管5一体成型。在其他实施例中，还可以将第一消音管8和进气管5焊接固定。

在一些实施例中，如图1所示，第二消音管9的一端置于扩张腔12内，另一端穿过第二隔板3后置于第二共振腔13内。示例性地，第二隔板3上设有穿设孔，第二消音管9贯穿穿设孔设置，第二消音管9和穿设孔过盈配合，安装方式简单，成本低。在其他实施例中，还可以将第二消音管9和第二隔板3焊接固定，还可以将第二消音管9和第二隔板3一体成型。

本发明实施例还提供一种燃料电池散热系统，燃料电池散热系统用于对电堆1009进行散热，以保证电堆1009正常工作。

如图2所示，该燃料电池散热系统包括散热器200、散热风扇400、储水箱300、散热雾化单元500、喷淋水泵600及上述的气水分离和消声集成装置100，其中，散热器200的介质进口连接燃料电池的电堆1009的冷却液出口，散热器200的介质出口连接电堆1009的冷却液进口，散热器200具有沿气流方向相对设置的上游侧和下游侧。散热风扇400能够使气流由上游侧向下游侧流通；气水分离和消声集成装置100的进气管5用于连接电堆1009的排气口；储水箱300用于盛放旋流气水分离组件4分离出的液态水；散热雾化单元500用于将水雾化形成水雾，并将水雾喷向散热器200的上游侧；喷淋水泵600用于将储水箱300内的水送至散热雾化单元500。示例性地，散热雾化单元500为雾化喷头。

电堆1009排出的高温冷却液进入散热器200内，通过散热风扇400对散热器200进行风冷，使散热器200内的冷却液降温后回流至电堆1009内，对电堆1009进行散热。将气水分离和消声集成装置100分离出的水存储在储水箱300内，在散热器200内的冷却液温度较高时，若散热风扇400无法满足散热器200的散热需求，可以在通过散热风扇400对散热器200进行风冷的同时，控制喷淋水泵600将储水箱300内的水送至散热雾化单元500，散热雾化单元500将会形成水雾，喷射至散热器200的表面，使水雾吸收散热器200散发的热量，而且散热风扇400加强散热器200周围的空气流通，不仅可以起到对散热器200进行降温的作用，还有利于水雾吸收散热器200表面的热量蒸发。

但实际应用时发现喷射到散热器200表面的水雾可能会集聚在散热器200的外表面，使散热器200表面的热量外散受到影响，从而会使散热器200的降温效果达不到期望。为此，本实施例通过设置升温组件，用于对储水箱300内的水进行升温，从而使散热雾化单元500喷出温度较高的水雾，有利于水雾吸收散热器200表面的热量后更易蒸发，防止液态水雾在散热器200表面集聚，从而达到提高对散热器200进行降温的效果；而且可以起到对冷却液进行降温的作用。

在一些实施例中，升温组件包括换热器700，换热器700的一端连接电堆1009的冷却液出口，另一端连接于电堆1009的冷却液进口。如此设置，实现利用电堆1009排出的高温冷却液对储水箱300内的水进行升温，同时实现利用储水箱300内的低温水对电堆1009排出的冷却液进行降温。需要说明的是，还可以将换热器700另一端连接于散热器200的介质进口，即将经过与储水箱300内的水进行换热后的冷却液送至散热器200内。

在一些实施例中，升温组件还包括电加热单元1008，用于对储水箱300内的水进行加热。示例性地，电加热单元1008设于储水箱300的内底壁。至于电加热单元1008的结构，可以采用现有技术中的盘管加热结构等，在此不再具体限定。此外，在低温环境下储水箱300内的水可能会结冰，燃料电池启动过程中，可以利用电加热单元1008对储水箱300进行升温，以融化储水箱300内的冰。

如图6和图7所示，第二共振腔13的底部设有排水口10，储水箱300位于分离消声壳体1的正下方且通过排水口10与第二共振腔13直接连通。由于储水箱300位于分离消声壳体1的下方，第二共振腔13底部的水将会在重力作用下通过排水口10落入第二共振腔13中，省去了现有技术中储水箱和气水分离器之间的水泵和阀，减少了零部件的数量，提高了燃料电池散热系统的集成程度，减小了整个燃料电池散热系统的占用空间、重量和成本。

在其他一些实施例中，还可以在排水口10安装排水管，通过排水管导出第二共振腔13内的水。在用于燃料电池散热系统中时，可以将排水管通过吸水阀和自吸泵连接储水箱300，在第二共振腔13内设置液位检测单元，如液位传感器，第二共振腔13内存储的水达到一定液位时，利用自吸泵将第二共振腔13中的水抽送至储水箱300内。

在一些实施例中，如图2所示，喷淋水泵600和散热雾化单元500之间连接有散热雾化控制阀1007，在需要对散热器200进行喷淋散热时，打开散热雾化控制阀1007；在不需要对散热器200进行喷淋散热时，关闭散热雾化控制阀1007。示例性地，散热雾化控制阀1007为电磁阀。

在一些实施例中，燃料电池散热系统还包括水温检测单元，用于检测散热雾化单元500的进口水温，以实时地检测送至散热雾化单元500的水温是否合适。示例性地，水温检测单元设于喷淋水泵600的出口和散热雾化控制阀1007的进口之间。水温检测单元采用温压传感器，喷淋水泵600的转速可调，可以根据水温检测单元所检测的水压大小调节喷淋水泵600的转速，以使送往散热雾化单元500的水的压力符合要求，从而确保散热雾化单元500喷射出的水雾的行程满足要求，有利于提高水雾和散热器200之间的换热效果。

在一些实施例中，如图2所示，燃料电池散热系统还包括冷却液控制阀900和冷却液温度检测单元，其中，冷却液控制阀900的进口用于连接电堆1009的冷却液出口，冷却液控制阀900的出口能够选择性地与换热器700和散热器200的介质进口中的至少一个连通。冷却液温度检测单元用于检测电堆1009的冷却液出口的冷却液温度。在散热风扇400的最大功率确定的情况下，电堆1009的冷却液出口的冷却液温度越高，对散热风扇400的散热能力要求越高，根据电堆1009的冷却液出口的冷却液温度的大小确定是否需要启动散热雾化单元500。在电堆1009的冷却液出口的冷却液温度过高，以致超出散热风扇400的最大散热能力时，可以启动散热雾化单元500，通过冷却液控制阀900使电堆1009的冷却液出口排出的部分冷却液送入换热器700内，不仅可以对储水箱300内的水进行升温，以提高散热雾化单元500的雾化效果，还可以降低冷却液的温度。

在不需要散热雾化单元500工作时，也可以通过冷却液控制阀900使电堆1009的冷却液出口排出的部分冷却液送入换热器700内，以利用储水箱300内的水对冷却液进行降温。

在其他一些实施例中，由于换热器700内的冷却液对储水箱300进行升温后，温度大幅度降低，还可以将换热器700连接散热器200的介质进口，换热器700内经过降温的冷却液与未经降温的冷却液一起送入散热器200内，可以起到对进入散热器200内的冷却液进行降温的作用。

在一些实施例中，如图2所示，燃料电池散热系统还包括储气罐1000和散热雾化喷气阀1001，其中，储气罐1000用于存储高压气体，储气罐1000通过散热雾化喷气阀1001与散热雾化单元500相连。具体地，散热雾化喷气阀1001的进口与储气罐1000相连，散热雾化喷气阀1001的出口与散热雾化单元500的进口相连。示例性地，储气罐1000中存储的高压气体为压缩空气。

在该燃料电池散热系统用于车辆时，可以配置空气压缩单元，如空气泵或空气压缩机等，以将空气进行压缩后存储至储气罐1000中。具体地，散热雾化单元500可以采用在常规雾化喷头的结构上增设一个用于引入高压空气的引气口，引起口和雾化喷头的雾化通道连通，通过引气口向雾化通道内通入高压气体，可以起到加强散热雾化单元500的雾化效果的作用，不仅可以加强空气流通，还有利于水雾更易蒸发，从而防止水雾在散热器200表面形成水滴。在其他实施例中，还可以将散热雾化喷气阀1001连接喷气头，喷气头用于向雾化喷头的喷口周围喷射高压气体，利用高压气体对刚刚喷出的水雾进行二次雾化，有利于水雾更易蒸发。

需要说明的是，散热雾化单元500还可以采用网格式喷雾结构、管道点阵式喷雾结构等，在此不再具体介绍。

可选地，燃料电池散热系统还包括减压阀1010，以对由储气罐1000送至散热雾化单元500的高压气体进行减压。示例性地，减压阀1010为电磁阀。

由于储水箱300储水能力有限，在冬季低温时，需要将多余的水排出，为了防止水直接排放到路面上造成路面结冰，在一些实施例中，如图4所示，燃料电池散热系统还包括液位检测单元和排水雾化单元1003，液位检测单元用于检测储水箱300内的液位，排水雾化单元1003的进口通过低温排水雾化阀1004连接于喷淋水泵600的出口与散热雾化单元500的进口之间。示例性地，液位检测单元为液位传感器，排水雾化单元1003为雾化喷头。在冬季低温环境下，若液位检测单元检测到储水箱300内的水位高于设定的最高水位时，需要将储水箱300内多余的水排出时，可以打开低温排水雾化阀1004，利用喷淋水泵600将储水箱300内多余的水送至排水雾化单元1003，将储水箱300内多余的水通过排水雾化单元1003进行雾化后以水雾的形式排出，即使水雾降温凝结成水滴再结冰，形成的也是小冰颗，不会对车辆行驶造成影响。

需要说明的是，在将上述燃料电池散热系统用于车辆时，排水雾化单元1003可以安装在车尾的上部，优先将喷雾排放到较高的位置，有利于形成小冰颗。

在一些实施例中，如图5所示，燃料电池散热系统还包括低温排水喷气阀1005，低温排水喷气阀1005的进口连接于减压阀1010的出口和散热雾化喷气阀1001的进口之间；排水雾化单元1003的进口连接于低温排水喷气阀1005的出口。将高压气体通过低温排水喷气阀1005送入排水雾化单元1003，提高排水雾化单元1003的雾化效果。具体地，排水雾化单元1003设置有高压气体口，用于连接低温排水喷气阀1005的出口。在其他实施例中，还可以将低温排水喷气阀1005的出口连接一个喷气单元，利用该喷气单元向排水雾化单元1003的喷口周围喷射高压气体，实现利用加强空气流通效果来避免排水雾化单元1003喷出的水雾聚集成大水滴，有利于形成小冰粒。

由于储水箱300储水能力有限，在夏季高温时，需要将多余的水排出，为此，在一些实施例中，可以在储水箱300的底部设置泄水阀1006，在液位检测单元检测到储水箱300中的液位过高时，及时地将储水箱300中多余的水排出。此外，在需要清理储水箱300以及低温环境下燃料电池停机后，也可以打开泄水阀1006将储水箱300中的水排出。示例性地，泄水阀1006为电磁开关阀。

在一些实施例中，如图2至图5所示，燃料电池散热系统还包括过滤单元1002，该过滤单元1002连接于储水箱300和喷淋水泵600之间，通过过滤单元1002对送往喷淋水泵600的水进行过滤，以防止喷淋水泵600以及散热雾化单元500、排水雾化单元1003等堵塞。

在一些实施例中，如图7所示，燃料电池散热系统还包括喷淋壳体800，喷淋水泵600和过滤单元1002均设于喷淋壳体800内；喷淋壳体800位于分离消声壳体1的正下方且与进气管5位于分离消声壳体1的同一端，喷淋壳体800与分离消声壳体1、储水箱300相连。如此设计，充分利用分离消声壳体1下方空间，提高燃料电池散热系统的集成程度，减小了燃料电池散热系统的占用空间。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.气水分离和消声集成装置，其特征在于，包括：

分离消声壳体(1)，所述分离消声壳体(1)的相对两侧壁分别连接有进气管(5)和出气管(6)；

第一隔板(2)，所述第一隔板(2)设于所述分离消声壳体(1)内且将所述分离消声壳体(1)的内腔分为第一共振腔(11)和消声腔，所述第一共振腔(11)通过第一消音管(8)与所述进气管(5)连通；

第二隔板(3)，所述第二隔板(3)将所述消声腔分为扩张腔(12)和第二共振腔(13)，所述第二隔板(3)上设有多个第二消声孔，所述扩张腔(12)通过第二消音管(9)与所述第二共振腔(13)连通，所述扩张腔(12)与所述进气管(5)连通，所述第二共振腔(13)与所述出气管(6)连通；

旋流气水分离组件(4)，所述旋流气水分离组件(4)安装于所述第二隔板(3)，所述扩张腔(12)内的气体经过所述旋流气水分离组件(4)进行气水分离后进入所述第二共振腔(13)。

2.根据权利要求1所述的气水分离和消声集成装置，其特征在于，所述第二共振腔(13)的底部设有排水口(10)。

3.根据权利要求1所述的气水分离和消声集成装置，其特征在于，所述旋流气水分离组件(4)包括：

消声筒(41)，所述消声筒(41)贯穿且固定于所述第二隔板(3)，且所述消声筒(41)的一端与所述扩张腔(12)连通，另一端与所述第二共振腔(13)连通；

旋流气水分离单元(42)，安装于所述消声筒(41)内。

4.根据权利要求3所述的气水分离和消声集成装置，其特征在于，所述出气管(6)的一端具有水平插入所述旋流气水分离组件(4)的出口端内的插入端；

所述插入端的下部外周壁和所述出口端的下部内周壁之间形成所述溢流通道，所述溢流通道高于所述排水口(10)。

5.根据权利要求4所述的气水分离和消声集成装置，其特征在于，所述插入端形成有沿气流方向呈渐扩缩设置的插入锥形环。

6.根据权利要求1所述的气水分离和消声集成装置，其特征在于，所述进气管(5)的一端贯穿所述第一共振腔(11)和所述第一隔板(2)且连接于所述第一隔板(2)。

7.燃料电池散热系统，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述气水分离和消声集成装置(100)，所述进气管(5)用于连接燃料电池的电堆(1009)的排气口；

所述燃料电池散热系统还包括：

散热器(200)，所述散热器(200)的介质进口用于连接燃料电池的电堆(1009)的冷却液出口，所述散热器(200)的介质出口用于连接电堆(1009)的冷却液进口；所述散热器(200)具有沿气流方向相对设置的上游侧和下游侧；

储水箱(300)，用于盛放所述旋流气水分离组件(4)分离出的液态水；

散热风扇(400)，所述散热风扇(400)能够使气流由所述上游侧向所述下游侧流通；

散热雾化单元(500)，用于将水雾化形成水雾，并将所述水雾喷向所述散热器(200)的上游侧；

喷淋水泵(600)，用于将所述储水箱(300)内的水送至所述散热雾化单元(500)；

升温组件，用于对所述储水箱(300)内的水进行升温。

8.根据权利要求7所述的燃料电池散热系统，其特征在于，所述第二共振腔(13)的底部设有排水口(10)，所述储水箱(300)位于所述分离消声壳体(1)的正下方且通过所述排水口(10)与所述第二共振腔(13)直接连通。

9.根据权利要求8所述的燃料电池散热系统，其特征在于，还包括喷淋壳体(800)，所述喷淋水泵(600)设于所述喷淋壳体(800)内；

所述喷淋壳体(800)位于所述分离消声壳体(1)的正下方且与所述进气管(5)位于所述分离消声壳体(1)的同一端，所述喷淋壳体(800)与所述分离消声壳体(1)、所述储水箱(300)相连。

10.根据权利要求7所述的燃料电池散热系统，其特征在于，所述升温组件包括：

换热器(700)，所述换热器(700)的一端用于连接所述电堆(1009)的冷却液出口，另一端连接于所述散热器(200)的介质进口或用于连接所述电堆(1009)的冷却液进口；和/或，

电加热单元(1008)，用于对所述储水箱(300)内的水进行加热。