CN210167444U - 一种水槽、氢气回收装置及燃料电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃料电池设备技术领域，公开了一种水槽、氢气回收装置及燃料电池系统，其中，水槽包括槽体、管道和浮球，通过将管道设于槽体内，且管道上设有用于供槽体内的水和氢气流入管道内的通孔，管道的下端口与排水口连通，管道的上端口与氢气回流口连通，并将浮球设于管道内，以使得浮球能随着管道内的水位下降而下移至下端口，阻断下端口与排水口的连通，避免了当排水阀常开或密封不严导致槽体内的氢气经由排水口和排水阀发生泄漏，从而降低了安全风险；另外，浮球能随着管道内的水位上升而上移至上端口，阻断上端口与氢气回流口的连通，避免了当排水阀断电或者损坏无法打开导致槽体内的水灌入循环泵，从而保护循环泵。

Description

一种水槽、氢气回收装置及燃料电池系统

技术领域

本实用新型涉及燃料电池设备技术领域，特别是涉及一种水槽、氢气回收装置及燃料电池系统。

背景技术

燃料电池是一种通过电化学反应将化学能直接转换成电能的发电装置，其以氢气为燃料，使氢气与氧气经电化学反应产生电能。燃料电池在工作时需要排水，在排出水的过程中会有未反应的氢气排出，为了既可以将燃料氢气充分利用，又能将燃料电池内部生成的水带出，在现有技术中，一般设有氢气回收装置，请参阅图1和图2所示，在现有氢气回收装置中，主要利用分水器10将水存放在水槽20 中并经由排水阀30排出，同时水槽20中的氢气经循环泵40回收至燃料电池中进行重复利用，但是，如果排水阀30故障或者存在杂质导致其常开或者密封不严，使得水槽20中的氢气经由排水阀30发生泄漏，则存在安全风险；如果排水阀30断电或者损坏而无法打开，则有可能导致水槽20中的水灌入循环泵40中，从而造成循环泵40损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水槽、氢气回收装置及燃料电池系统，其能够避免排水阀发生故障时造成氢气泄漏或循环泵损坏的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种水槽，包括槽体、管道和浮球；所述槽体设有气液入口、氢气回流口和排水口；所述排水口用于与排水阀的进水口连通；所述管道设于所述槽体内，且所述管道上设有贯穿其管壁的通孔，所述通孔用于供所述槽体内的水和氢气流入所述管道内；所述管道的下端口与所述排水口连通，所述管道的上端口与所述氢气回流口连通；

所述浮球设于所述管道内；所述浮球能随着所述管道内的水位下降而下移至所述下端口，阻断所述下端口与所述排水口的连通；且所述浮球能随着所述管道内的水位上升而上移至所述上端口，阻断所述上端口与所述氢气回流口的连通。

作为优选方案，所述浮球的直径大于所述排水口横截面的直径；当所述浮球下移至所述下端口时，能堵住所述排水口，以阻断所述下端口与所述排水口的连通。

作为优选方案，所述浮球的直径大于所述管道的上端口横截面的直径；当所述浮球上移至所述上端口时，能堵住所述上端口，以阻断所述上端口与所述氢气回流口的连通。

作为优选方案，所述通孔包括第一注入孔和第二注入孔，所述第一注入孔设于所述管道的邻近所述下端口的管壁上，所述第二注入孔设于所述管道的邻近所述上端口的管壁上；

在所述浮球阻断所述下端口与所述排水口的连通时，同时阻断所述第一注入孔与所述排水口连通；且在所述浮球阻断所述上端口与所述氢气回流口的连通时，同时阻断所述第二注入孔与所述氢气回流口连通。

作为优选方案，所述第一注入孔的数量为多个，所述第二注入孔的数量为多个。

作为优选方案，所述管道的上端口与所述氢气回流口连通，具体为：

所述水槽还包括氢气回流管，所述管道的上端口通过所述氢气回流管连通至所述氢气回流口。

作为优选方案，所述浮球为具有柔软外表面的球体。

作为优选方案，所述浮球为橡胶球。

为了解决相同的技术问题，本实用新型还提供一种氢气回收装置，包括分水器、排水阀、循环泵以及所述的水槽，所述分水器的气液出口与所述水槽的气液入口连通，所述水槽的排水口与所述排水阀的进水口连通，所述水槽的氢气回流口与所述循环泵的进口连通。

为了解决相同的技术问题，本实用新型还提供一种燃料电池系统，包括所述的氢气回收装置。

本实用新型提供一种水槽、氢气回收装置及燃料电池系统，其中，水槽包括槽体、管道和浮球，槽体上设有气液入口、氢气回流口以及用于与排水阀的进水口连通排水口，通过将管道设于槽体内，且管道上设有用于供槽体内的水和氢气流入管道内的通孔，管道的下端口与排水口连通，管道的上端口与氢气回流口连通，并将浮球设于管道内，以使得浮球能随着管道内的水位下降而下移至下端口，阻断下端口与排水口的连通，避免了当排水阀常开或密封不严导致槽体内的氢气经由排水口和排水阀发生泄漏，从而降低了安全风险；另外，浮球能随着管道内的水位上升而上移至上端口，阻断上端口与氢气回流口的连通，避免了当排水阀断电或者损坏无法打开导致槽体内的水灌入循环泵，从而保护循环泵。

附图说明

图1是现有技术中的氢气回收装置的结构示意图；

图2是现有技术中的水槽的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中水槽的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的浮球阻断下端口与排水口的连通的示意图；

图5是本实用新型实施例中的浮球阻断上端口与氢气回流口的连通的示意图；

其中，图1～图2：10、分水器；20、水槽；30、排水阀；40、循环泵；

图3～图5：1、分水器；2、槽体；21、气液入口；22、氢气回流口；23、排水口；3、管道；31、上端口；32、下端口；33、通孔；331、第一注入孔；332、第二注入孔；4、浮球；5、氢气回流管；6、排水阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的说明中，上、下、左、右、前和后等方位以及顶部和底部的描述都是针对图3进行限定的，当水槽的放置方式发生改变时，其相应的方位以及顶部和底部的描述也将根据放置方式的改变而改变，本实用新型在此不做赘述。

结合图3至图5所示，本实用新型优选实施例的一种水槽，包括槽体2、管道3和浮球4；所述槽体2设有气液入口21、氢气回流口22和排水口23；所述排水口23用于与排水阀6的进水口连通；所述管道3设于所述槽体2内，且所述管道3上设有贯穿其管壁的通孔33，所述通孔33用于供所述槽体2内的水和氢气流入所述管道3内；所述管道3的下端口32与所述排水口23连通，所述管道3的上端口31与所述氢气回流口22连通；

所述浮球4设于所述管道3内；所述浮球4能随着所述管道3内的水位下降而下移至所述下端口32，阻断所述下端口32与所述排水口23的连通；且所述浮球4能随着所述管道3内的水位上升而上移至所述上端口31，阻断所述上端口 31与所述氢气回流口22的连通。

需要说明的是，所述排水口23用于与排水阀6的进水口连通，以使得当所述排水阀6关闭时，所述槽体2能够存水，当所述排水阀6打开时，槽体2内的水能够经由所述排水口23和所述排水阀6排出。

在本实用新型实施例中，通过将管道3设于槽体2内，且管道3上设有用于供槽体2内的水和氢气流入管道3内的通孔33，管道3的下端口32与排水口23连通，上端口31与氢气回流口22连通，并将浮球4设于管道3内，以使得浮球4能随着管道3内的水位下降而下移至下端口32，阻断下端口32与排水口23的连通，避免了当排水阀6常开或密封不严导致槽体2内的氢气经由排水口23和排水阀6发生泄漏，从而降低了安全风险；另外，浮球4能随着管道3内的水位上升而上移至上端口31，阻断上端口31与氢气回流口22的连通，避免了当排水阀6断电或者损坏无法打开导致槽体2内的水灌入循环泵，从而保护循环泵。

具体地，由于燃料电池工作时，燃料电池排出的部分水和氢气经由分水器1 进入所述槽体2内，因此所述槽体2存在内外压差，而当排水阀6常开或密封不严时，所述槽体2内的水经由排水口23和排水阀6排出，使得管道3内的水位下降，因而所述浮球4能随着管道3内的水位下降而下移至下端口32，所述浮球 4在自身重力及所述槽体2内外压差的作用下阻断所述下端口32与所述排水口 23的连通，以避免所述槽体2内的氢气经由所述排水口23和所述排水阀6发生泄漏；当所述排水阀6断电或者损坏无法打开时，所述槽体2内的水无法经由所述排水口23和所述排水阀6排出，使得所述管道3内的水位上升，因而所述浮球4能随着所述管道3内的水位上升而上移至上端口31，所述浮球4在浮力作用下所述上端口31与所述氢气回流口22的连通，避免了所述槽体2内的水灌入循环泵。

优选地，本实施例中的所述气液入口21设于所述槽体2的顶部上，以便于燃料电池排出的部分水和氢气经由分水器1和所述气液入口21进入所述槽体2 内；所述排水口23设于所述槽体2的底部上，以便于将所述槽体2内的水经由所述排水口23和排水阀6排出；所述氢气回流口22设于所述槽体2的侧壁上，以便于将所述槽体2内的氢气经由所述氢气回流口22输出。

为了确保所述浮球4能阻断下端口32与排水口23的连通，本实施例中的所述浮球4的直径大于所述排水口23横截面的直径，从而确保了当所述浮球4下移至所述下端口32时，能堵住所述排水口23，以阻断所述下端口32与所述排水口23的连通。

为了确保所述浮球4能阻断所述上端口31与所述氢气回流口22的连通，本实施例中的所述浮球4的直径大于所述管道3的上端口31横截面的直径，从而确保了当所述浮球4上移至所述上端口31时，能堵住所述上端口31，以阻断所述上端口31与所述氢气回流口22的连通。

结合图3至图5所示，为了便于所述槽体2内的水和氢气流出，本实施例中的所述通孔33包括第一注入孔331和第二注入孔332，所述第一注入孔331设于所述管道3的邻近所述下端口32的管壁上，所述第二注入孔332设于所述管道3 的邻近所述上端口31的管壁上；

在所述浮球4阻断所述下端口32与所述排水口23的连通时，同时阻断所述第一注入孔331与所述排水口23连通；且在所述浮球4阻断所述上端口31与所述氢气回流口22的连通时，同时阻断所述第二注入孔332与所述氢气回流口22 连通。

在本实用新型实施例中，通过在所述管道3的邻近所述下端口32的管壁上设置所述第一注入孔331，以便于所述槽体2内的水经由所述第一注入孔331流入所述管道3中，并通过所述排水口23排出所述槽体2外；此外，通过在所述管道3的邻近所述上端口31的管壁上设置所述第二注入孔332，以便于所述槽体 2内的氢气经由所述第二注入孔332流入所述管道3中，并通过所述氢气回流口 22排出所述槽体2外。当然，在具体实施中，所述槽体2内的水可以经由所述第一注入孔331和所述第二注入孔332流入所述管道3中，所述槽体2内的氢气也可以经由所述第一注入孔331和所述第二注入孔332流入所述管道3中，在此不做更多的赘述。

优选地，所述第一注入孔331的数量为多个，所述第二注入孔332的数量为多个，比如，所述第一注入孔331和所述第二注入孔332的数量可以设置为2个、 3个、4个等，当然，所述第一注入孔331和所述第二注入孔332的数量也可以根据实际使用要求设置为1个，此外，所述第一注入孔331和所述第二注入孔332 的数量可以相同也可以不同，在此不做更多的赘述。

结合图3至图5所示，为了便于将所述槽体2内的氢气排出，本实施例中的所述管道3的上端口31与所述氢气回流口22连通，具体为：所述水槽还包括氢气回流管5，所述管道3的上端口31通过所述氢气回流管5连通至所述氢气回流口22。通过设置所述氢气回流管5，以便于将所述槽体2内的氢气输出至所述槽体2外，当然，所述氢气回流管5还可以根据实际使用要求延伸至所述槽体2外，以便于与循环泵连通，所述氢气回流管5的结构可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。

为了提高所述浮球4与所述排水口23和所述氢气回流口22之间的密封性，本实施例中的所述浮球4为具有柔软外表面的球体。由于所述浮球4具有柔软外表面，因此，当所述浮球4随着所述管道3内的水位下降而下移至所述下端口32 时，所述浮球4能够贴紧所述排水口23，以确保所述浮球4与所述排水口23之间的密封性，从而确保了所述浮球4阻断所述下端口32与所述排水口23的连通；同理，由于所述浮球4具有柔软外表面，因此当所述浮球4随着所述管道3内的水位上升而上移至所述上端口31时，所述浮球4能够贴紧所述上端口31，以确保所述浮球4与所述上端口31之间的密封性，从而确保了所述浮球4阻断所述上端口31与所述氢气回流口22的连通。优选地，所述浮球4为橡胶球，当然，所述浮球4还可以是其他具有柔软外表面的球体，在此不做更多的赘述。

为了解决相同的技术问题，本实用新型实施例还提供一种氢气回收装置，包括分水器1、排水阀6、循环泵以及所述的水槽，所述分水器1的气液出口与所述水槽的气液入口21连通，所述水槽的排水口23与所述排水阀6的进水口连通，所述水槽的氢气回流口22与所述循环泵的进口连通。

为了解决相同的技术问题，本实用新型实施例还提供一种燃料电池系统，包括所述的氢气回收装置。

综上，本实用新型实施例提供一种水槽、氢气回收装置及燃料电池系统，其中，水槽包括槽体2、管道3和浮球4，槽体2上设有气液入口21、氢气回流口 22以及用于与排水阀6的进水口连通排水口23，通过将管道3设于槽体2内，且管道3上设有用于供槽体2内的水和氢气流入管道3内的通孔33，管道3的下端口32与排水口23连通，管道3的上端口31与氢气回流口22连通，并将浮球 4设于管道3内，以使得浮球4能随着管道3内的水位下降而下移至下端口32，阻断下端口32与排水口23的连通，避免了当排水阀6常开或密封不严导致槽体 2内的氢气经由排水口23和排水阀6发生泄漏，从而降低了安全风险；另外，浮球4能随着管道3内的水位上升而上移至上端口31，阻断上端口31与氢气回流口22的连通，避免了当排水阀6断电或者损坏无法打开导致槽体2内的水灌入循环泵，从而保护循环泵。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种水槽，其特征在于，包括槽体、管道和浮球；所述槽体设有气液入口、氢气回流口和排水口；所述排水口用于与排水阀的进水口连通；所述管道设于所述槽体内，且所述管道上设有贯穿其管壁的通孔，所述通孔用于供所述槽体内的水和氢气流入所述管道内；所述管道的下端口与所述排水口连通，所述管道的上端口与所述氢气回流口连通；

所述浮球设于所述管道内；所述浮球能随着所述管道内的水位下降而下移至所述下端口，阻断所述下端口与所述排水口的连通；且所述浮球能随着所述管道内的水位上升而上移至所述上端口，阻断所述上端口与所述氢气回流口的连通。

2.如权利要求1所述的水槽，其特征在于，所述浮球的直径大于所述排水口横截面的直径；当所述浮球下移至所述下端口时，能堵住所述排水口，以阻断所述下端口与所述排水口的连通。

3.如权利要求1所述的水槽，其特征在于，所述浮球的直径大于所述管道的上端口横截面的直径；当所述浮球上移至所述上端口时，能堵住所述上端口，以阻断所述上端口与所述氢气回流口的连通。

4.如权利要求1-3任一项所述的水槽，其特征在于，所述通孔包括第一注入孔和第二注入孔，所述第一注入孔设于所述管道的邻近所述下端口的管壁上，所述第二注入孔设于所述管道的邻近所述上端口的管壁上；

在所述浮球阻断所述下端口与所述排水口的连通时，同时阻断所述第一注入孔与所述排水口连通；且在所述浮球阻断所述上端口与所述氢气回流口的连通时，同时阻断所述第二注入孔与所述氢气回流口连通。

5.如权利要求4所述的水槽，其特征在于，所述第一注入孔的数量为多个，所述第二注入孔的数量为多个。

6.如权利要求1-3任一项所述的水槽，其特征在于，所述管道的上端口与所述氢气回流口连通，具体为：

所述水槽还包括氢气回流管，所述管道的上端口通过所述氢气回流管连通至所述氢气回流口。

7.如权利要求1-3任一项所述的水槽，其特征在于，所述浮球为具有柔软外表面的球体。

8.如权利要求7所述的水槽，其特征在于，所述浮球为橡胶球。

9.一种氢气回收装置，其特征在于，包括分水器、排水阀、循环泵以及如权利要求1-8任一项所述的水槽，所述分水器的气液出口与所述水槽的气液入口连通，所述水槽的排水口与所述排水阀的进水口连通，所述水槽的氢气回流口与所述循环泵的进口连通。

10.一种燃料电池系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的氢气回收装置。

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