CN213816209U - 一种燃料电池发动机集成氢水分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池发动机集成氢水分离装置，包括壳体、出口管道和进口管道，所述壳体内部底端的一侧固定连接有排水管道，且排水管道一侧的下端开设有排水口，所述排水管道一侧的壳体内部设置有缓冲结构，所述壳体一侧的中间位置处固定连接有进口管道，所述壳体远离进口管道一侧的顶端固定连接有出口管道，且出口管道的内壁固定连接有离子吸附层。本实用新型通过在排水管道内部设置堵塞块和斜板，当排水管道内部水量达到一定量时，堵塞块刚好堵住排水管道内部顶端，避免氢气外泄，此时水刚好通过排水口排出，当水排出一定量后，堵塞块再恢复原样，排水管道开始收水，实现定时排水，提高装置实用性。

Description

一种燃料电池发动机集成氢水分离装置

技术领域

本实用新型涉及氢水分离设备技术领域，具体为一种燃料电池发动机集成氢水分离装置。

背景技术

燃料电池是决定新能源汽车性能的一个重要指标，而燃料电池中仍有大量未反应的氢气，因此需要氢水分离装置来将这部分氢气进行过滤并回收利用，但是现有的燃料电池发动机集成氢水分离装置还存在很多问题或缺陷：

第一，传统的燃料电池发动机集成氢水分离装置，使用时没有缓冲结构，氢气进入时，不能均匀与流道板接触，降低除水效果；

第二，传统的燃料电池发动机集成氢水分离装置，使用时没有便于更换过滤层结构，过滤层吸附杂质达到一定量后，需要及时更换；

第三，传统的燃料电池发动机集成氢水分离装置，使用时没有定时排水结构，不能定时将冷却水排出，降低装置工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池发动机集成氢水分离装置，以解决上述背景技术中提出的没有缓冲、不便于更换过滤层和不便定时排水的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种燃料电池发动机集成氢水分离装置，包括壳体、出口管道和进口管道，所述壳体内部底端的一侧固定连接有排水管道，且排水管道一侧的下端开设有排水口，所述排水管道内部的底端均匀固定连接有固定弹簧，且固定弹簧顶端的排水管道内部滑动连接有斜板，所述斜板的顶端竖向固定连接有竖杆，且竖杆的顶端固定连接有堵塞块，所述排水管道一侧的壳体内部设置有缓冲结构，且缓冲结构一侧的壳体内部固定连接有均流板，所述均流板的一侧均匀开设有通孔，所述壳体一侧的中间位置处固定连接有进口管道，且进口管道的一侧通过导管与均流板一侧连通，所述壳体远离进口管道一侧的顶端固定连接有出口管道，且出口管道的内壁固定连接有离子吸附层，所述出口管道内部的下端横向设置有过滤层，且过滤层一端的出口管道一侧固定连接有密封块，所述密封块顶端和底端出口管道内部均开设有安装结构。

优选的，所述壳体内部靠近出口管道一侧的顶端竖向固定连接有竖板，且竖板的底端固定连接有冷凝腔，并且冷凝腔的内部均匀设置有大小不一的冷凝珠。

优选的，所述缓冲结构的内部依次设置有第一滑槽、第一滑块、流道板和缓冲弹簧，所述第一滑槽均开设在出口管道内部一侧的顶端和底端，且第一滑槽的内部均匀固定连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧一端的第一滑槽内部均滑动连接有第一滑块，且第一滑块的一端之间均竖向固定连接有流道板。

优选的，所述安装结构的内部依次设置有安装孔、安装块、安装弹簧、第二滑块和第二滑槽，所述第二滑槽均开设在密封块一侧顶端和底端的出口管道内部，且第二滑槽内部的一端均固定连接有安装弹簧，所述安装弹簧一端的第二滑槽内部均滑动连接有第二滑块，且第二滑块的一侧均固定连接有安装块，所述密封块内部两端的顶端和底端均开设有与安装块相配合的安装孔。

优选的，所述排水管道两侧的壳体内部底端均固定连接有导流板，且导流板与水平方向的倾斜角度均为35°。

优选的，所述排水管道内部远离排水口一侧的下端固定铰接有挡块，且挡块底端的一侧固定连接与复位弹簧，并且复位弹簧的一端与排水管道内部一侧下端焊接，所述斜板底端的一侧固定连接有固定块，且固定块的形状为“L”形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该燃料电池发动机集成氢水分离装置结构合理，具有以下优点：

(1)、通过在壳体内部设置缓冲结构，且均流板内部设置通孔，氢气先进入均流板内部，再通过通孔均匀排向流道板，当氢气流速过快时，会使得第一滑块在第一滑槽内部滑动压缩或拉伸缓冲弹簧，进而使得可以将氢气的流速降低，便于增大氢气与流道板接触的面积，进而使得氢气中的水分更快遇冷成水珠并滴落，保证装置的除水汽效果，便于对未反应氢气的回收利用；

(2)、通过在安装结构顶端和底端的出口管道一侧设置安装结构，通过拉动安装块，使得第二滑块在第二滑槽内部滑动压缩安装弹簧，直至安装块脱离安装孔，进而可便于通过密封块将过滤层从出口管道内取出进行清洗或更换，避免过滤层被杂质堵塞，进而降低装置的过滤效果，同时也会影响向燃料电池排氢气的效率；

(3)、通过在排水管道内部设置固定弹簧、堵塞块、斜板和竖杆，当排水管道内部水珠逐渐变多时，会使得斜板缓慢下降压缩固定弹簧，当下降一定程度后，堵塞块刚好堵住排水管道内部顶端，避免氢气通过排水管道排出，同时斜板上的水通过排水口排出装置外，并利用水珠的重力和复位弹簧的弹力，使得斜板不会立马上升，当斜板上的水流到一定量后，在固定弹簧的弹力作用下，使得斜板上升恢复原位，之后冷凝的水又可以流入排水管道内，实现定时排水，避免冷凝水堆积在壳体内部过多，影响后续的氢水分离的效率。

附图说明

图1为本实用新型正面剖视结构示意图；

图2为本实用新型侧面剖视结构示意图；

图3为本实用新型安装结构处放大结构示意图；

图4为本实用新型排水管处正视放大结构示意图。

图中：1、壳体；2、缓冲结构；201、第一滑槽；202、第一滑块；203、流道板；204、缓冲弹簧；3、竖板；4、出口管道；5、离子吸附层；6、过滤层；7、安装结构；701、安装孔；702、安装块；703、安装弹簧；704、第二滑块；705、第二滑槽；8、冷凝腔；9、导流板；10、排水管道；11、固定弹簧；12、堵塞块；13、进口管道；14、通孔；15、均流板；16、密封块；17、排水口；18、固定块；19、复位弹簧；20、挡块；21、斜板；22、竖杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种燃料电池发动机集成氢水分离装置，包括壳体1、出口管道4和进口管道13，壳体1内部底端的一侧固定连接有排水管道10，且排水管道10一侧的下端开设有排水口17，排水管道10内部的底端均匀固定连接有固定弹簧11，且固定弹簧11顶端的排水管道10内部滑动连接有斜板21；

排水管道10内部远离排水口17一侧的下端固定铰接有挡块20，且挡块 20底端的一侧固定连接与复位弹簧19，并且复位弹簧19的一端与排水管道 10内部一侧下端焊接，斜板21底端的一侧固定连接有固定块18，且固定块 18的形状为“L”形；

具体地，如图1和4所示，使用该机构时，首先，在水珠的重力和复位弹簧19的弹力作用下，使得斜板21不会立马上升，当斜板21上的水流到一定量后，在固定弹簧11的弹力作用下，使得固定块18可以克服复位弹簧19 的弹力，进而带动斜板21上升恢复原位，之后冷凝的水又可以流入排水管道 10内，实现定时排水，且斜板21下降时，铰接的挡块20不会阻挡其下降；

斜板21的顶端竖向固定连接有竖杆22，且竖杆22的顶端固定连接有堵塞块12；

排水管道10两侧的壳体1内部底端均固定连接有导流板9，且导流板9 与水平方向的倾斜角度均为35°；

具体地，如图1和4所示，使用该机构时，首先，通过设置倾斜的导流板9，使得冷凝的水更容易流向排水管道10内部，提高冷凝水排出效率；

排水管道10一侧的壳体1内部设置有缓冲结构2；

缓冲结构2的内部依次设置有第一滑槽201、第一滑块202、流道板203 和缓冲弹簧204，第一滑槽201均开设在出口管道4内部一侧的顶端和底端，且第一滑槽201的内部均匀固定连接有缓冲弹簧204，缓冲弹簧204一端的第一滑槽201内部均滑动连接有第一滑块202，且第一滑块202的一端之间均竖向固定连接有流道板203；

具体地，如图1和2所示，使用该机构时，首先，当氢气流速过快时，会使得第一滑块202在第一滑槽201内部滑动压缩或拉伸缓冲弹簧204，进而使得可以将氢气的流速降低，便于氢气中的水分遇冷成水珠并滴落；

且缓冲结构2一侧的壳体1内部固定连接有均流板15，均流板15的一侧均匀开设有通孔14，壳体1一侧的中间位置处固定连接有进口管道13，且进口管道13的一侧通过导管与均流板15一侧连通，壳体1远离进口管道13一侧的顶端固定连接有出口管道4；

壳体1内部靠近出口管道4一侧的顶端竖向固定连接有竖板3，且竖板3 的底端固定连接有冷凝腔8，并且冷凝腔8的内部均匀设置有大小不一的冷凝珠；

具体地，如图1和2所示，使用该机构时，首先，通过冷凝腔8内部冷凝珠的冷凝作用，进一步使得水分冷凝成珠，提高装置除水效果，减少水分随着氢气排向燃料电池；

且出口管道4的内壁固定连接有离子吸附层5，出口管道4内部的下端横向设置有过滤层6，且过滤层6一端的出口管道4一侧固定连接有密封块16，密封块16顶端和底端出口管道4内部均开设有安装结构7；

安装结构7的内部依次设置有安装孔701、安装块702、安装弹簧703、第二滑块704和第二滑槽705，第二滑槽705均开设在密封块16一侧顶端和底端的出口管道4内部，且第二滑槽705内部的一端均固定连接有安装弹簧 703，安装弹簧703一端的第二滑槽705内部均滑动连接有第二滑块704，且第二滑块704的一侧均固定连接有安装块702，密封块16内部两端的顶端和底端均开设有与安装块702相配合的安装孔701；

具体地，如图1、2和3所示，使用该机构时，首先，通过拉动安装块702，使得第二滑块704在第二滑槽705内部滑动压缩安装弹簧703，直至安装块 702脱离安装孔701，进而可便于通过密封块16将过滤层6从出口管道4内取出进行清洗或更换，便于保证装置对氢气的过滤效果。

工作原理：使用本装置时，首先将本装置固定好，然后通过进口管道13 向壳体1内部鼓入未反应的氢气，氢气先进入均流板15内部，再通过通孔14 均匀排向流道板203，当氢气流速过快时，会使得第一滑块202在第一滑槽 201内部滑动压缩或拉伸缓冲弹簧204，进而使得可以将氢气的流速降低，便于氢气中的水分遇冷成水珠并滴落，之后的氢气再通过冷凝腔8向出口管道4 方向运动，同时在冷凝腔8内部冷凝珠的冷凝作用下，进一步使得水分冷凝成珠，提高装置除水效果；

冷凝的水珠经导流板9的引流，使得流向排水管道10内部，当水珠逐渐变多时，会使得斜板21缓慢下降压缩固定弹簧11，当下降一定程度后，堵塞块12刚好堵住排水管道10内部顶端，避免氢气通过排水管道10排出，同时斜板21上的水通过排水口17排出装置外，此时固定块18刚好置于挡块20 的底端，在水珠的重力和复位弹簧19的弹力作用下，使得斜板21不会立马上升，当斜板21上的水流到一定量后，在固定弹簧11的弹力作用下，使得固定块18可以克服复位弹簧19的弹力，进而带动斜板21上升恢复原位，之后冷凝的水又可以流入排水管道10内，实现定时排水；

同时除去水汽的氢气进入出口管道4内时，经过滤层6的过滤，使得杂质被阻隔掉，并在离子吸附层5的作用下，使得可以对氢气进行去离子化和去酸性化，再由出口管道4排入燃料电池内，从而更好地优化反应进程，减少氢气排入大气的量，保证燃料电池系统的可靠性和动力性；

当装置使用一段时间后，可拉动安装块702，使得第二滑块704在第二滑槽705内部滑动压缩安装弹簧703，直至安装块702脱离安装孔701，进而可便于通过密封块16将过滤层6从出口管道4内取出进行清洗或更换，便于保证装置对氢气的过滤效果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种燃料电池发动机集成氢水分离装置，包括壳体(1)、出口管道(4)和进口管道(13)，其特征在于：所述壳体(1)内部底端的一侧固定连接有排水管道(10)，且排水管道(10)一侧的下端开设有排水口(17)，所述排水管道(10)内部的底端均匀固定连接有固定弹簧(11)，且固定弹簧(11)顶端的排水管道(10)内部滑动连接有斜板(21)，所述斜板(21)的顶端竖向固定连接有竖杆(22)，且竖杆(22)的顶端固定连接有堵塞块(12)，所述排水管道(10)一侧的壳体(1)内部设置有缓冲结构(2)，且缓冲结构(2)一侧的壳体(1)内部固定连接有均流板(15)，所述均流板(15)的一侧均匀开设有通孔(14)，所述壳体(1)一侧的中间位置处固定连接有进口管道(13)，且进口管道(13)的一侧通过导管与均流板(15)一侧连通，所述壳体(1)远离进口管道(13)一侧的顶端固定连接有出口管道(4)，且出口管道(4)的内壁固定连接有离子吸附层(5)，所述出口管道(4)内部的下端横向设置有过滤层(6)，且过滤层(6)一端的出口管道(4)一侧固定连接有密封块(16)，所述密封块(16)顶端和底端出口管道(4)内部均开设有安装结构(7)。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机集成氢水分离装置，其特征在于：所述壳体(1)内部靠近出口管道(4)一侧的顶端竖向固定连接有竖板(3)，且竖板(3)的底端固定连接有冷凝腔(8)，并且冷凝腔(8)的内部均匀设置有大小不一的冷凝珠。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机集成氢水分离装置，其特征在于：所述缓冲结构(2)的内部依次设置有第一滑槽(201)、第一滑块(202)、流道板(203)和缓冲弹簧(204)，所述第一滑槽(201)均开设在出口管道(4)内部一侧的顶端和底端，且第一滑槽(201)的内部均匀固定连接有缓冲弹簧(204)，所述缓冲弹簧(204)一端的第一滑槽(201)内部均滑动连接有第一滑块(202)，且第一滑块(202)的一端之间均竖向固定连接有流道板(203)。

4.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机集成氢水分离装置，其特征在于：所述安装结构(7)的内部依次设置有安装孔(701)、安装块(702)、安装弹簧(703)、第二滑块(704)和第二滑槽(705)，所述第二滑槽(705)均开设在密封块(16)一侧顶端和底端的出口管道(4)内部，且第二滑槽(705)内部的一端均固定连接有安装弹簧(703)，所述安装弹簧(703)一端的第二滑槽(705)内部均滑动连接有第二滑块(704)，且第二滑块(704)的一侧均固定连接有安装块(702)，所述密封块(16)内部两端的顶端和底端均开设有与安装块(702)相配合的安装孔(701)。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机集成氢水分离装置，其特征在于：所述排水管道(10)两侧的壳体(1)内部底端均固定连接有导流板(9)，且导流板(9)与水平方向的倾斜角度均为35°。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池发动机集成氢水分离装置，其特征在于：所述排水管道(10)内部远离排水口(17)一侧的下端固定铰接有挡块(20)，且挡块(20)底端的一侧固定连接与复位弹簧(19)，并且复位弹簧(19)的一端与排水管道(10)内部一侧下端焊接，所述斜板(21)底端的一侧固定连接有固定块(18)，且固定块(18)的形状为“L”形。

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