CN213459804U - 一种用于燃料电池的防堵水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃料电池领域，提供了一种用于燃料电池的防堵水装置，包括三通本体；所述三通本体设置有气液混合入口、排水排气通道、结头出口；所述结头出口内部设置只有滤芯；所述滤芯的轴向方向设置有若干个孔通道，孔通道为轴向贯穿滤芯；所述滤芯的底部纵向方向设置有若干个导流通道，所述导流通道设置在滤芯的半边主体。该装置成功的将气态水与液态水进行分离，让大于滤芯内芯孔尺寸的大水珠减速，小于滤芯尺寸的液态水有一定概率通过碰撞减速，亲水性表面和致密的孔分布，更快的让小水珠汇聚成大水珠，通过与重力同向的导流设计，经过阳极冲刷被滤开的液态水会通过冲刷口成功的排出，从而让燃料电池电堆在运行时达到一个系统平衡。

Description

一种用于燃料电池的防堵水装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池领域，具体的涉及一种用于燃料电池的防堵水装置。

背景技术

燃料电池是一种直接将储存燃料和氧化剂中的化学能高效无污染地转化为电能的发电装置。作为一种能够利用清洁能源的装置，在环境污染日益严重的情况下燃料电池受到越来越多的关注。燃料电池以其能量密度高、能量转换效率高、使用方便和环境友好等优点，在各类便携式电子产品和微机电系统等领域具有广阔的应用前景。其中质子交换膜燃料电池(PEMFC)以其氢燃料来源丰富、室温启动等优点成为燃料电池研究中的主流。

燃料电池电堆在组装后不管是性能测试还是实际的产品使用,都会遇见电压不稳定的情况,然而经过严格质量体系要求的原材料极板、MEA以及其它组件都没有问题,而燃料电池在使用时却或多或少的电压不稳定,从而引起反极、MEA烧穿等事故,经过各项分析确认的问题的表征是电堆内部堵水,堵水带来的连锁反应会给电堆带来不可逆的损坏.与此同时,目前的燃料电池水管理大多数都停留在模型、理论、测试阶段,真正通过工程解决问题的则很少,而且目前的方法,包括EIS、CV、R-ray、中子成像、可视化流道高速摄影灯等办法仅限于实验室以及成本高昂,同时很难运用到实际产品中。

现有水汽分离器，例如空压机使用水汽分离器体积太大，难以满足追求功率密度的燃料电池的需求，开口也相对较大，在与燃料电池对接的设计中也较难满足燃料电池的作为车载的震动要求，随着运行气体阻力逐渐增大，对该种水汽分离器在燃料电池上的应用造成了限制。

实用新型内容

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，而不超出本实用新型的构思与保护范围。

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种用于燃料电池的防堵水装置，包括三通本体1；所述三通本体1设置有气液混合入口2、排水排气通道6、结头出口4；所述结头出口4内部设置只有滤芯5；所述滤芯5的轴向方向设置有若干个孔通道501，孔通道501为轴向贯穿滤芯；所述滤芯5的底部纵向方向设置有若干个导流通道。

作为一种优选的技术方案，本实用新型所述滤芯5的外径与结头出口4的内径大小相同。

作为一种优选的技术方案，本实用新型所述孔通道501的直径为0.5-2.5mm。

作为一种优选的技术方案，本实用新型所述滤芯5的材质选自PET、PC、ABS、PA、PPO中的一种。

作为一种优选的技术方案，本实用新型所述排水排气通道6设置有冲刷口3。

作为一种优选的技术方案，本实用新型所述结头出口4的边缘设置有若干个固定孔7。

作为一种优选的技术方案，本实用新型所述滤芯5为圆柱型或长方体型。

本实用新型相对于现有技术具有如下的显著优点及效果：

本实用新型提供了一种用于燃料电池的防堵水装置，该防堵水装置设计成三通接头的结构，包含有气液混合入口、排水排气通道、结头出口三个通口，其中结头出口里面设置有特殊结构的滤芯，并且轴向方向设置多个圆孔通道位于其内部，填充满或填充部分接头内部空间，其中滤芯为圆柱型或长方体型，孔通道为轴向贯穿滤芯，圆柱底部纵向设计导流通道，纵向结构有利于液态水用过通道汇聚后冲刷排出。其中，滤芯可以选择亲水性较好的材料，可以促进小水珠聚集成大水珠，从而引导液态水随重力向下流淌至冲刷口，通过排水排气通道排出。

本实用新型该装置结构是安装在电堆阳极接头内,有利于缩小了体积，能降低随气流流动的液态水珠，避免燃料电池反应水随着气流内循环再次进入电堆燃料入口，从而堵塞气流，导致串联的燃料电池单片或多片因为缺少气体而不稳定，甚至负电压反极等，该装置成功的将气态水与液态水进行分离，让大于滤芯内芯孔尺寸的大水珠减速，小于滤芯尺寸的液态水有一定概率通过碰撞减速，亲水性表面和致密的孔分布，更快的让小水珠汇聚成大水珠，通过与重力同向的导流设计，经过阳极冲刷被滤开的液态水会通过冲刷口成功的排出，从而让燃料电池电堆在运行时达到一个系统平衡。

附图说明

图1为所述用于燃料电池的防堵水装置的装备图。

图2为所述用于燃料电池的防堵水装置的装备俯视图。

图3为滤芯的其中一侧横截面的结构视图。

图4为滤芯的另外一侧横截面的结构视图。

图5为滤芯的主视图。

其中图中的各编号的标记依次解释如下：

1：三通本体；2：气液混合入口；3：冲刷口；4：结头出口；5：滤芯；6：排水排气通道；7：固定孔：501：孔通道；502：导流通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行详细描述，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

本实用新型提供了一种用于燃料电池的防堵水装置，包括三通本体1；所述三通本体1 设置有气液混合入口2、排水排气通道6、结头出口4；所述结头出口4内部设置只有滤芯5；所述滤芯5的轴向方向设置有若干个孔通道501，孔通道501为轴向贯穿滤芯；所述滤芯5的底部纵向方向设置有若干个导流通道。

在一些实施方式中，所述导流通道设置在滤芯5的半边主体。

在一些实施方式中，所述滤芯5的外径与结头出口4的内径大小相同。

在一些实施方式中，所述孔通道501的直径为0.5-2.5mm。

在一些优选的实施方式中，所述孔通道501的直径为1mm。

在一些实施方式中，所述滤芯5的材质选自PET、PC、ABS、PA、PPO中的一种。

在一些优选的实施方式中，所述滤芯5的材质选自PA。

在一些实施方式中，所述排水排气通道6设置有冲刷口3。

在一些实施方式中，所述结头出口4的边缘设置有若干个固定孔7。

在一些实施方式中，所述滤芯5为圆柱型或长方体型。

下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。本实用新型所用试剂和原料均市售可得。

实施例1

一种用于燃料电池的防堵水装置，如图1-图5所示，包括三通本体1；所述三通本体1 设置有气液混合入口2、排水排气通道6、结头出口4；所述结头出口4内部设置只有滤芯5；所述滤芯5的轴向方向设置有若干个孔通道501，孔通道501为轴向贯穿滤芯；所述滤芯5的底部纵向方向设置有若干个导流通道；所述导流通道设置在滤芯5的半边主体。

所述滤芯5的外径与结头出口4的内径大小相同。所述孔通道501的直径为1mm。所述滤芯5的材质选自PA。所述排水排气通道6设置有冲刷口3。所述结头出口4的边缘设置有若干个固定孔7。所述滤芯5为圆柱型或长方体型。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于燃料电池的防堵水装置，其特征在于，包括三通本体(1)；所述三通本体(1)设置有气液混合入口(2)、排水排气通道(6)、结头出口(4)；所述结头出口(4)内部设置只有滤芯(5)；所述滤芯(5)的轴向方向设置有若干个孔通道(501)，孔通道(501)为轴向贯穿滤芯；所述滤芯(5)的底部纵向方向设置有若干个导流通道。

2.如权利要求1所述的用于燃料电池的防堵水装置，其特征在于，所述滤芯(5)的外径与结头出口(4)的内径大小相同。

3.如权利要求1所述的用于燃料电池的防堵水装置，其特征在于，所述孔通道(501)的直径为0.5-2.5mm。

4.如权利要求1所述的用于燃料电池的防堵水装置，其特征在于，所述滤芯(5)的材质选自PET、PC、ABS、PA、PPO中的一种。

5.如权利要求1所述的用于燃料电池的防堵水装置，其特征在于，所述排水排气通道(6)设置有冲刷口(3)。

6.如权利要求1所述的用于燃料电池的防堵水装置，其特征在于，所述结头出口(4)的边缘设置有若干个固定孔(7)。

7.如权利要求1所述的用于燃料电池的防堵水装置，其特征在于，所述滤芯(5)为圆柱型或长方体型。

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