CN213159771U - 水汽分离装置及燃料电池系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种水汽分离装置及燃料电池系统。所述水汽分离装置包括壳体和上螺旋片。壳体具有空腔，所述空腔包括进气口和排气口，所述进气口和排气口连通所述空腔内部和外部，所述排气口位于所述进气口上方或者与所述进气口正对。上螺旋片设置于所述空腔的空腔顶壁，并在所述空腔顶壁上螺旋以与所述空腔顶壁的相应部分围成上分离通道。水汽从所述进气口进入，经过所述上分离通道从所述排气口排出。所述水汽分离装置及燃料电池系统的水汽分离效果好以及结构简单。

Description

水汽分离装置及燃料电池系统

技术领域

本申请涉及汽车配件技术领域，尤其涉及水汽分离装置及燃料电池系统。

背景技术

燃料电池系统是新能源汽车的主要部件，但是，在发动机工作过程中，氢气未被充分利用，会与燃料电池电堆反应产生的液态水形成水汽。因此在燃料电池系统中需使用结构小巧，具有一定储水能力，且高效的水汽分离装置分离水汽中的液态水，以保证燃料电池较高的工作性能。

水汽分离装置在使用过程中与电堆和空压机相连，因此，在实际使用中，期望水汽分离装置在水汽分离过程中分离效果好以及水汽分离装置的结构简单。

发明内容

本申请提供一种水汽分离装置及燃料电池系统。所述水汽分离装置及燃料电池系统的分离效果好且水汽分离装置结构简单。

为实现上述目的，本申请实施方式提供一种水汽分离装置。所述水汽分离装置包括壳体和上螺旋片。壳体具有空腔，所述空腔包括进气口和排气口，所述进气口和排气口连通所述空腔内部和外部，所述排气口位于所述进气口上方或者与所述进气口正对。上螺旋片设置于所述空腔的空腔顶壁，并在所述空腔顶壁上螺旋以与所述空腔顶壁的相应部分围成上分离通道。水汽从所述进气口进入，经过所述上分离通道从所述排气口排出。

可选地，所述空腔包括空腔顶壁，所述水汽分离装置包括上螺旋片，所述上螺旋片位于所述下螺旋片的上方并在所述空腔顶壁上螺旋以与所述空腔顶壁的相应部分围成上分离通道；水汽被下分离通道和上分离通道分离后，得到气体，所述气体从所述排气口排出。

可选地，所述上分离通道的深度为所述排气口的直径的1/2～2/3，和/或，所述上分离通道的宽度为所述排气口的直径的1/2～2/3。

可选地，所述下分离通道的通道进口与所述进气口之间的距离为进气口的直径的1/3～1/2，和/或，所述通道进口的底部与所述进气口的底部之间的距离为进气口的直径的1/6～1/3。

可选地，所述下分离通道的所述通道出口与所述排气口之间的距离不小于排气口的直径的1/3。

可选地，所述空腔呈圆柱形，所述下螺旋片的宽度为空腔的直径的1/6～2/3。

可选地，所述下螺旋片的圈数为2～4圈。

可选地，所述下螺旋片靠近所述空腔的侧壁的边缘间隔设置有漏水孔，或者，所述下螺旋片靠近所述侧板的边缘间隔设置有漏水孔。

可选地，所述漏水孔的宽度为下螺旋片的宽度的1/5～1/4，和/或，所述漏水孔的长度为所述下螺旋片的相邻螺旋段之间的间距的1/3～1/2。

可选地，所述漏水孔的间距为所述下螺旋片的宽度的1/2～1。

可选地，所述下螺旋片的相邻螺旋段之间的间距为空腔的高度的1/10～1/9。

可选地，所述上螺旋片相对于所述空腔顶壁的距离等于所述空腔的高度的 1/2～2/3。

可选地，所述上螺旋片的圈数为2～4圈。

可选地，所述排气口位于所述进气口的对面的斜上方或者正上方。

另一方面，本申请公开一种燃料电池系统。所述电池系统包括电堆、空压机和前述任何一项所述的水汽分离装置，所述进气口连通所述电堆的排气口，所述水汽分离装置的排气口连通所述空压机的进口。

上述实施方式的水汽分离装置及燃料电池系统，由于螺旋片设置于所述空腔的空腔顶壁，并在所述空腔顶壁上螺旋以与所述空腔顶壁的相应部分围成上分离通道，水汽从所述进气口进入，经过所述上分离通道从所述排气口排出，所以，分离效果好，而且，只需要在所述空腔内设置上螺旋片即可形成螺旋分离的效果，所以，所述水汽分离装置的结构简单。

附图说明

图1是本申请第一种水汽分离装置的立体图；

图2是本申请第一种水汽分离装置的剖视图；

图3是本申请第一种水汽分离装置的分解图；

图4是本申请第一种水汽分离装置的上壳体的结构示意图；

图5是另一种导流部件的结构示意图；

图6是图5中A部分的局部放大图；

图7是第二种水汽分离装置的剖视图；

图8是第三种水汽分离装置的剖视图；

图9是第四种水汽分离装置的剖视图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施方式进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施方式中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施方式的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“多个”包括两个，相当于至少两个。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

请参阅图1至图3，一种水汽分离装置100a包括壳体1和导流部件2。为了将分离的水排出所述水汽分离装置，所述水汽分离装置还包括液位传感器3 和电池阀4。所述壳体1具有空腔11，空腔11的侧壁111设置有进气口112和排气口113。所述排气口113位于所述进气口112的上方，也就是说，基于离心力远离，所述排气口113在空腔11的侧壁的任一位置，只要在进气口112的上方即可，比如，包括如下情况：1)所述排气口113位于所述进气口112对面的正上方；2)所述排气口113位于进气口112对面的斜上方；3)所述排气口113 和所述进气口112位于侧壁111的同侧且位于进气口112的正上方或者斜上方。所述进气口112连通进气管12，所述排气口113连通排气管13。当然，技术人员可以理解，所述进气管12和所述排气管13可以与所述壳体1一体成型。空腔11通常包括两部分，第一部分用于容纳相应部件(比如，所述导流部件2) 以便在该空腔11内形成下分离通道23(如何形成所述分离通道如后所述)，以使得水汽从所述进气口112进入，在下分离通道23内分离后从所述排气口113排出。在本申请的各种实施方式中，水汽能够从水平方向进入下分离通道23，水汽分离后从水平方向排出；空腔11的第二个部分用于盛放被分离的水以及安装所述液位传感器3和电池阀4，实现在必要时排水，因此，壳体1和空腔11 的结构及形状不限，只要能实现前述功能即可。下面，介绍一种壳体1和空腔 11的结构如下：

请参阅图3并结合图2，在一种实施方式中，所述壳体1包括上壳体1a和下壳体1b。所述上壳体1a包括上空腔11a。上空腔11a的侧壁111a设置有所述排气口113。所述下壳体1b包括下空腔11b。所述下空腔11b的侧壁111b设置有所述进气口112，侧壁111b的下部分围成倒锥台状的储水腔112b。所述空腔11包括上空腔11a和下空腔11b，相应的，所述空腔11的侧壁111包括上壳体 1a的侧壁111a和下壳体1b的侧壁111b。所述液位传感器3安装于所述侧壁111b，用于测量储水腔112b的水的液位。所述电池阀4连通所述储水腔112b，并基于所述液位传感器3的信号开断，这样，在储水腔112b内超过预设液位的情况下，储水腔112b放水，在没超过预设液位的情况下，储水腔112b储水。

请参阅图2和图3，所述导流部件2包括下螺旋片21和连接于下螺旋片21 边缘的侧板22。所述下螺旋片21和所述侧板22围成螺旋上升的下分离通道23。所述导流部件2位于所述空腔11内，下分离通道23的通道进口231对着所述进气口112，下分离通道23的通道出口232对着所述排气口113。

导流部件2如何位于所述空腔11内可以有多种方式，在一种实施方式中，所述导流部件2包括绕所述侧板22一周的边缘部24。所述边缘部24置于下壳体1b的所述下空腔11b的口部。所述上壳体1a通过螺纹或者焊接等方式连接下壳体1b，由此，所述空腔11包括所述上空腔11a和所述下空腔11b，所述导流部件2位于所述空腔11内。

在上述实施方式中，导流部件2包括下螺旋片21和侧板22，所述下螺旋片 21和所述侧板22围成螺旋上升的下分离通道23，基于此，技术人员也可以想到第二种实施方式：不设置所述侧板22，通过所述下螺旋片21与所述空腔11 的侧壁111围成下分离通道。虽然两种实施方式都能达到气流水平方向进入水平方向排出而达到分离效果较好以及能量损失小的目的，但是，前一种实施方式与第二种实施方式相比，至少具有如下优点：1)工程上通常考虑塑料加工，采用导流部件2的方式更加容易加工，2)将导流部件2置于下空腔11b的口部实现安装，组装和加工方便，而第二种实施方式中，下螺旋片21不太容易安装于所述侧壁111。

在一种实施方式中，所述空腔11包括空腔顶壁，所述水汽分离装置包括上螺旋片5，所述上螺旋片5位于所述下螺旋片21的上方并在所述空腔顶壁上螺旋以形成上分离通道14。在图2和图4中，所述上壳体1a的顶壁112a作为所述空腔11的空腔顶壁。在设置有上螺旋片5的情况下，水汽被下分离通道23 和上分离通道14分离后从所述排气口113排出。通过设置所述上螺旋片5且螺旋片5位于下螺旋片21的上方并在所述空腔顶壁上螺旋以形成上分离通道14。

上述水汽分离装置100a的工作过程如下：水汽从进气口112经过所述通道进口231进入所述下分离通道23内。由于所述下分离通道23螺旋上升，在离心力的作用下，水汽发生初次分离，这样，水汽经过所述下分离通道23水汽分离的过程中，因为离心力的作用，水会被分离至所述空腔11的边缘(侧壁111 处)而气流会上升聚集在所述空腔顶壁(上空腔11a的顶壁112a)处，被所述上分离通道14再次分离，因此，所述上螺旋片5和下螺旋片21或者导流部件2 能增强所述水汽分离装置的分离效果，此外，上述实施方式中，水汽从口112 水平进入经过分离后从排气口113沿水平方向排出，与气流水平进入而垂直方向排出的方式相比，气流能够在离心力的作用下被排出后进入空压机，至少不会因为需要从竖直方向转向后进入空压机而损失能量。此外，在上述实施方式中，虽然排气口113位于进气口112上方能使得气流水平进入水平排出，达到分离效果好且能量损失小的目的，但是，排气口113和所述进气口112位于侧壁111的同侧的上方相较于排气口113位于所述进气口112的对面的上方或者正上方会影响管路走向，为了兼顾管路走向、分离效果和能量损失，通常将排气口113设置在进气口112的对面的斜上方或者正上方。特别是正上方更加的不影响管路走向。

请参阅图2和图4，在一种实施方式中，所述上分离通道14的深度D1(也可以认为是上螺旋片5的高度)为所述排气口113的直径的1/2～2/3，比如，1/2、 13/24、15/24或2/3。所述深度D1太深，在壳体1的总高度一定的情况下，将会使得下分离通道23的行程较短，水汽分离效果不太好，还会使得气流在所述上分离通道14内因为与相对较多的螺旋片摩擦，阻力较大，气体的能量损失较大；所述深度D1太浅，虽然阻力较小，气体的能量损失小，但是将会使得水汽分离效果较差，因此，为了使得水汽分离效果较好且气体的能量损失小，所述上分离通道14的深度D1为所述排气口113的直径的1/2～2/3。

请继续参阅图4，所述上分离通道14的宽度W1(也就是每圈螺旋片之间的间距)为所述排气口113的直径的1/2～2/3，比如，1/2、13/24、15/24、2/3。所述上分离通道14的宽度W1的过小，螺旋的圈数相对较多，因此会增大阻力，上分离通道14的宽度W1过大，螺旋的圈数太少，气体的行程较短，会降低二次分离效率。当然，技术人员可以理解，可以将所述上分离通道14的深度和宽度均设置为所述排气口113的直径的1/2～2/3，也可以将上分离通道14的深度设置为排气口113的直径的1/2～2/3，而将上分离通道14的宽度设置为其他值；也可以将上分离通道14的宽度设置为排气口113的直径的1/2～2/3，而将上分离通道14的深度设置为其他值。

请参阅图4，在一种实施方式中，所述上螺旋片5的圈数为2～4圈，比如， 2圈、3圈或者4圈，这样，圈数太少，气体的行程较短，水汽分离效果较差，圈数太多，气体的行程较长，气体与螺旋片之间的摩擦导致能量损失大。

请参阅图2，所述下分离通道23的通道进口231与所述进气口112之间的距离D2为进气口112的直径的1/3～1/2，比如，1/3、3/8、5/12、11/24或者1/2。通道进口231距离所述进气口112太近，将会使得水汽中较多的水进入所述下分离通道23，从而，在下分离通道23的分离能力一定的情况下，相当于降低了分离效率；通道进口231距离所述进气口112太远，较多的气体会进入所述储水腔112b，这些气体将会从储水腔112b中携带水将使得水随着气体上升，而因为离心力的作用，含有水的气体相对于水更靠近螺旋的中心，这部分气体将更容易上升，由此，进入下分离通道23的水汽相对较少，从而，降低下分离通道 23的分离效率。

请继续参阅图2，所述通道进口231的底部与所述进气口112的底部之间的距离D3为进气口112的直径的1/6～1/3，比如，1/6、5/24、1/4、7/24或者1/3，这样，所述距离D3太小，落入储水腔112b的水较少而进入下分离通道23内的水较多，从而，下分离通道23的分离效率低；在所述距离D3太大，较多的气体会进入所述储水腔112b，这些气体将会从储水腔112b中携带水将使得水随着气体上升，而因为离心力的作用，含有水的气体相对于水更靠近螺旋的中心，这部分气体将更容易上升，由此，进入下分离通道23的水汽相对较少，从而，降低下分离通道23的分离效率。

技术人员可以理解，可以将下分离通道23的通道进口231与所述进气口112 之间的距离D2设置为进气口的直径的1/3～1/2，以及将所述通道进口231的底部与所述进气口112的底部之间的距离D3为进气口112的直径的1/6～1/3，也可以选择其一，而将另一者设置为其他值。

请继续参阅图2，在一种实施方式中，所述下分离通道23的所述通道出口 232与所述排气口113之间的距离D4不小于所述排气口113的直径的1/3，比如，1/3、3/8、5/12、11/24或者1/2。所述下分离通道23的通道出口231距离所述排气口113太近，分离出的水会因惯性作用从所述排气口113排出，水汽分离的效果差。

请参阅图3，所述空腔11呈圆柱形，所述下螺旋片21的宽度W2为空腔11 的直径的1/6～2/3，当然，在所述空腔11包括上空腔11a和下空腔11b的情况下，所述下螺旋片21的宽度为下空腔11b的宽度的1/6～2/3，比如，1/6、5/24、1/4、 7/24或者1/3。所述下螺旋片21的宽度W2在上述范围内，起到更好的分离效率的同时，降低因摩擦力引起的能量损失，因为，所述下螺旋片21的宽度W2 太小，会使得通道变窄，因为离心力作用，气体更靠近下螺旋片21构成的螺旋的中心，较少的水汽进入所述下分离通道23而使得分离效率降低，下螺旋片21 的宽度太宽，水汽与下螺旋片21的摩擦力大，导致能量损失大。

请继续参阅图3，所述下螺旋片21的圈数为2～4圈，比如，2圈、3圈或者 4圈。圈数太少，水汽在下分离通道23内的行程较短，水汽分离效果差，圈数太多，水汽在下分离通道23内的行程较长，水汽会与下螺旋片21摩擦而导致能量降低。

请参阅图5，本申请还公开第二种导流部件2b。所述导流部件2b与图3所示的导流部件2的区别在于，这种导流部件2b的所述下螺旋片21靠近所述侧板22的边缘间隔设置有漏水孔25，因此，相应的标号标记在图5中。当然，技术人员可以理解，在下螺旋片21与空腔11的侧壁111围成下分离通道的情况下，是在下螺旋片21靠近空腔的侧壁的边缘设置所述漏水孔25。所述漏水孔25可以是等间隔设置，也可以不等间隔设置。漏水孔25的主要目的在于漏水，其形状不限。在水汽分离过程中，水因为离心力的作用被甩向所述侧板22并顺着所述漏水孔25落下，最后，落入所述储水腔112b。由于设置有所述漏水孔25，被分离的水能及时的排入所述储水腔112b中，因此，能增强水汽分离效果。

请参阅图5并结合图4，在一种实施方式中，所述漏水孔25的宽度W3为下螺旋片21的宽度W2的1/5～1/4，比如，1/5、1/10、3/20、1/5或者1/4。漏水孔25的宽度W3太宽，会使得下螺旋片21的强度降低，漏水孔25的宽度W3 太窄，会使得漏水速度较小，进而，使得漏水的效果差，最终使得水汽分离效果差。

请继续参阅图5、图6并结合图4，在一种实施方式中，所述漏水孔25的长度L1为所述下螺旋片21的相邻螺旋段之间的间距的1/3～1/2，比如，1/3、3/8、 5/12、11/24或者1/2。相邻螺旋段之间的间距可以借助螺纹的螺距来理解，在所述导流部件包括侧板22的情况下，所述下螺旋片21的相邻的螺旋段之间的间距为侧板22的高度H1。漏水孔25的长度L1太长会使得所述下螺旋片21的强度降低，太小会使得漏水速度较小，进而，使得漏水的效果差，最终使得水汽分离效果差。

请继续参阅图5和图6，所述漏水孔25的间距D5为所述下螺旋片21的宽度W2的1/2～1，比如，1/2、3/5、7/10、4/5、9/10或者1。漏水孔25的间距D5 太小会降低下螺旋片21的强度，漏水孔25的间距D5太大会使得漏水孔25的数量较少，漏水效果较差，最终导致水汽分离效果差。

请继续参阅图3和图4，所述下螺旋片21的相邻螺旋段之间的间距H1为空腔11的高度1/10～1/9，比如，1/10、37/360、19/180、13/120或者1/9。如前所述，在所述导流部件包括侧板22的情况下，所述下螺旋片21的相邻的螺旋段之间的间距为侧板22的高度H1。所述间距H1太小会使得下螺旋片21的螺旋圈数太多，水汽会因为与下螺旋片21摩擦而造成能量损失，而所述间距H1 太大会使得螺旋圈数太少，水汽的行程太短，分离效果差。

本申请还公开一种燃料电池系统。所述燃料电池系统包括电堆、空调机和前述任何一种水汽分离装置。所述进气口112连通所述电堆的排气口，比如，通过所述进气管12连通所述电堆的排气口。所述排气口113连通所述空压机的进口，比如，通过所述排气管13连通所述空压机的进口。在安装所述水汽分离装置后，所述电池燃料系统至少也具有所述水汽分离装置的有益效果。

请参阅图7，本申请还公开另一种水汽分离装置100b。这种水汽分离装置 100b与前述水汽分离装置100a的区别在于：所述排气口113朝向竖直方向，这样，水汽从位于水平方向的进气管12以及位于水平方向的进气口112进入，经过水汽分离后，从竖直方向排出。这种水汽分离装置100b由于包括所述上螺旋片5和下螺旋片2，所以，水汽分离效果好，也可以满足水汽从水平进和垂直排出的对接管路的情况，占用空间也相对较少。

请参阅图8，本申请还公开另一种水汽分离装置100c，这种水汽分离装置 100c与前述水汽分离装置100a和100b的区别在于：1)这种水汽分离装置100c 没有所述下螺旋片21或者导流部件2，只包括上螺旋片5；2)所述进气口112 和排气口113位于同一直线上且正对，当然，技术人员可以理解，排气口113 也可以位于所述进气口112的上方。在这种水汽分离装置中，由于上螺旋片5 设置于所述空腔11的空腔顶壁(上空腔11a的顶壁112a)，并在所述空腔顶壁 (上空腔11a的顶壁112a)上螺旋以与所述空腔顶壁(上空腔11a的顶壁112a)的相应部分围成上分离通道14。这样，水汽从所述进气口112进入，经过所述上分离通道14从所述排气口113排出。由于设置有所述上螺旋片5，且水汽在上分离通道14内螺旋而被离心力分离后，水落入所述空腔11底部，气从所述排气口113排出，由此，结构更加简单，对水汽的阻力减少，水汽的能量损失小，分离效果好。在这种水汽分离装置中，所述上螺旋片5的螺旋圈数也可以为2～4圈。

在一种实施方式中，请继续参阅图7，所述上螺旋片5相对于所述空腔顶壁 (上空腔11a的顶壁112a)的距离H2等于所述空腔的高度为H3的1/2～2/3，也就是，所述H2＝H3×1/2～H3×2/3。上螺旋片5与所述空腔顶壁的距离在上述范围内，距离太小，分离效果较差，距离太大，水汽所受阻力太大，因此，上螺旋片5与所述空腔顶壁的距离在上述范围内可以使得分离效果较好，水汽所受阻力不大，能量损失相对较小。

请参阅图9，本申请的实施方式还公开一种水汽分离装置100d。这种水汽分离装置100d与所述水汽分离装置100b的主要区别在于：1)这种水汽分离装置100c没有所述下螺旋片21或者导流部件2，只包括上螺旋片5。与水汽分离装置100a的主要区别在于：1)这种水汽分离装置100c没有所述下螺旋片21 或者导流部件2，只包括上螺旋片5；2)所述排气口113位于所述进气口112 的上方且设置于所述空腔侧壁，由此，水汽从所述排气口113水平进入空腔11，从所述排气口113水平排出。与所述水汽分离装置100c的主要区别在于：1)水汽分离装置100d的所述上螺旋片5相对于所述空腔顶壁(上空腔11a的顶壁112a) 的距离小于水汽分离装置100c的所述上螺旋片5相对于所述空腔顶壁(上空腔 11a的顶壁112a)的距离；2)在水汽分离装置100d中，所述排气口113位于所述进气口112的上方且排气口113设置于空腔侧壁，而在水汽分离装置100d中，所述排气口113与所述进气口112正对且排气口113设置于空腔侧壁。所述水汽分离装置100c和100d均具有结构更加简单，对水汽的阻力减少，水汽的能量损失小以及分离效果好的优点，但相较而言，所述水汽分离装置100c的分离效果好于所述水汽分离装置100d的分离效果。

在本申请中，所述排气口113位于所述进气口112上方包括两种方式，第一种是排气口113位于进气口112的上方但是开口方向竖直向上，水汽从水平方向进入，竖直向上排出，第二种是排气口位于进气口112上方但是开口方向水平方向，水汽从水平方向进入，水平方向排出。

以上所述仅为本申请的较佳实施方式而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (15)

1.一种水汽分离装置，其特征在于，所述水汽分离装置包括：

壳体，具有空腔，所述空腔包括进气口和排气口，所述进气口和排气口连通所述空腔内部和外部，所述排气口位于所述进气口上方或者与所述进气口正对；

上螺旋片，设置于所述空腔的空腔顶壁，并在所述空腔顶壁上螺旋以与所述空腔顶壁的相应部分围成上分离通道；

水汽从所述进气口进入，经过所述上分离通道从所述排气口排出。

2.根据权利要求1所述的水汽分离装置，其特征在于，所述水汽分离装置包括下螺旋片，所述下螺旋片位于所述上螺旋片下方，以与所述空腔的侧壁围成螺旋上升的下分离通道；

或者，所述水汽分离装置包括导流部件，所述导流部件位于所述上螺旋片下方，包括下螺旋片和连接于所述下螺旋片边缘的侧板，所述侧板和所述下螺旋片围成螺旋上升的下分离通道；

水汽从所述进气口进入所述下分离通道，螺旋上升的进入所述上分离通道，从所述排气口排出。

3.根据权利要求2所述的水汽分离装置，其特征在于，所述上分离通道的深度为所述排气口的直径的1/2～2/3，和/或，所述上分离通道的宽度为所述排气口的直径的1/2～2/3。

4.根据权利要求2所述的水汽分离装置，其特征在于，所述下分离通道的通道进口与所述进气口之间的距离为进气口的直径的1/3～1/2，和/或，所述通道进口的底部与所述进气口的底部之间的距离为进气口的直径的1/6～1/3。

5.根据权利要求2至4任何一项所述的水汽分离装置，其特征在于，所述下分离通道的通道出口与所述排气口之间的距离不小于排气口的直径的1/3。

6.根据权利要求2至4任何一项所述的水汽分离装置，其特征在于，所述空腔呈圆柱形，所述下螺旋片的宽度为空腔的直径的1/6～2/3。

7.根据权利要求2至4任何一项所述的水汽分离装置，其特征在于，所述下螺旋片的圈数为2～4圈。

8.根据权利要求2至4任何一项所述的水汽分离装置，其特征在于，所述下螺旋片靠近所述空腔的侧壁的边缘间隔设置有漏水孔，或者，所述下螺旋片靠近所述侧板的边缘间隔设置有漏水孔。

9.根据权利要求8所述的水汽分离装置，其特征在于，所述漏水孔的宽度为下螺旋片的宽度的1/5～1/4，和/或，所述漏水孔的长度为所述下螺旋片的相邻螺旋段之间的间距的1/3～1/2。

10.根据权利要求8所述的水汽分离装置，其特征在于，所述漏水孔的间距为所述下螺旋片的宽度的1/2～1。

11.根据权利要求2至4任何一项所述的水汽分离装置，其特征在于，所述下螺旋片的相邻螺旋段之间的间距为空腔的高度的1/10～1/9。

12.根据权利要求1所述的水汽分离装置，其特征在于，所述上螺旋片相对于所述空腔顶壁的距离等于所述空腔的高度的1/2～2/3。

13.根据权利要求1所述的水汽分离装置，其特征在于，所述上螺旋片的圈数为2～4圈。

14.根据权利要求1至4、12和13任何一项所述的水汽分离装置，其特征在于，所述排气口位于所述进气口的对面的斜上方或者正上方。

15.一种燃料电池系统，其特征在于，包括电堆、空压机和权利要求1至14任何一项所述的水汽分离装置，所述进气口连通所述电堆的排气口，所述水汽分离装置的排气口连通所述空压机的进口。

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