CN215427806U - 一种浮子式气液分离器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种浮子式气液分离器，包括：上壳体，中壳体，下壳体、液位管、滤芯总成、弹簧、浮子总成、排水口。所述上壳体内设置有气体主流道，一端连接气液分离器入口，另一端连接气液分离器出口；中壳体，所述中壳体上端和上壳体连接，下端和下壳体连接，内部为分水功能区；下壳体，所述下壳体的上端和中壳体相连，下端连接排水口，内部为储水功能区；液位管，所述液位管设置于下壳体外侧，液位管两端和下壳体内部导通，用于储水区的液位观测；滤芯总成，所述滤芯总成设置于中壳体内部。本实用新型可实现浮子自动排液操作，可提高气液分离器的使用便利性。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源电池技术领域，更具体的是涉及一种浮子式气液分离器。
背景技术
燃料电池汽车是新能源汽车未来发展的新趋势，其利用燃料电池系统作为动力总成，通过氢气和氧气反应的原理产生电能，带动电机从而驱动整车，反应过程中液态水为唯一产物，使整车的使用极具环保性。燃料电池系统进行氢氧反应的过程，发生在系统核心零部件电堆内部的质子交换膜材料上，为保证膜上的介质供给充足，保证反应能够充分高效进行，需要保证在膜上反应的氢气和空气介质均具备一定湿度，在进行燃料电池相关的测试时，需要使用增湿装置对入口介质进行预加湿，但加湿后的介质在进入电堆前会存在冷凝现象，产生大量的液态水，液态水直接进入燃料电池电芯后，会导致质子交换膜的水淹，燃料电池性能会迅速下降，严重影响电池性能和使用寿命，因此，在增湿介质进入燃料电池参与反应之前，需要设置气液分离器，将介质中的液态水充分滤除。
传统的气液分离器储水空间较小，且不具备液位观测和自动排水功能，在长时间连续测试过程中，内部液态水增加，液位上升后淹没到滤芯，会严重影响分水效果，定期停机排水则会导致测试设备的稳定性大打折扣。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供浮子式气液分离器。
为了实现上述的目的，本实用新型所提供的一种浮子式气液分离器，包括：
上壳体，所述上壳体内设置有气体主流道，一端连接气液分离器入口，另一端连接气液分离器出口；
中壳体，所述中壳体上端和上壳体连接，下端和下壳体连接，内部为分水功能区；
下壳体，所述下壳体的上端和中壳体相连，下端连接排水口，内部为储水功能区；
液位管，所述液位管设置于下壳体外侧，具有一定高度，液位管两端和下壳体内部导通，用于储水区的液位观测；
滤芯总成，所述滤芯总成设置于所述中壳体内部，包括滤芯上盖、密封圈、外层滤芯、内层滤芯和滤芯下盖，用于气液分离和将分离下来的液态水排到下部储水区域；
弹簧，所述弹簧设置于浮子总成和滤芯总成之间，弹簧上端抵接于所述滤芯下盖，弹簧下端抵接于浮子总成，弹簧具有一定预压力，压紧浮子总成；
浮子总成，所述浮子总成包括浮子和密封垫，所述密封垫设置于排水口顶端，被所述弹簧压紧后用于排水口密封；
排水口，所述排水口，位于气液分离器最底部，连通气液分离器的储水区域，用于排水。
优选的，所述滤芯上盖和上壳体连接并通过密封圈密封接口，滤芯上盖开孔，连通主流道入口，引导气液分离器入口气液混合介质通过滤芯上盖孔进入滤芯总成内部；
优选的，所述滤芯下盖边缘抵住气液分离器内部弹簧，同时在滤芯下盖上设置有排水孔，用于将分水区分出来的水排到下部储水区；
优选的，所述外层滤芯和内层滤芯均为多孔滤网结构，内层滤芯内部腔体和上壳体主流道入口连通，外层滤芯外壁和上壳体主流道出口连通。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
在实施例中，初始阶段，下壳体内部储水腔体液位较低时，弹簧压紧浮子总成，通过浮子总成下端密封垫将排水口封住，起到排水口密封作用；测试过程中，液位不断上升，该阶段浮子受到的液态水浮力不断增大，逐渐抵消浮子所受到的气体压力、重力和弹簧预紧力的作用，当液位积累到一定高度后，浮子受到的浮力大于气体压力、重力和弹簧预紧力的合力，弹簧压缩，密封垫跟随浮子上移，液态水从排水口直接排出，排至一定液位后，浮力下降，浮子下沉，密封垫重新压紧并密封排水口，通过弹簧浮子机构设计，实现了本实用新型气液分离器的自动排水和关闭排水功能，很大程度提高了气液分离器的使用便利性。
附图说明
图1为本实用新型气液分离器的整体结构剖面示意图。
图2为本实用新型气液分离器的分水功能区局部介质流动示意图。
图3本实用新型气液分离器的储水功能区排水示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
本实用新型提出了一种浮子式气液分离器，如图1所示，该气液分离器包括：上壳体1，中壳体2，下壳体3、液位管4、滤芯总成5、弹簧6、浮子总成7、排水口8。
其中，上壳体1内设置有气体主流道，一端连接气液分离器入口，另一端连接气液分离器出口；中壳体2上端和上壳体1连接，中壳体2下端和下壳体3连接，内部为分水功能区；下壳体3上端和中壳体2相连，下壳体3下端连接排水口8，内部为储水功能区；液位管4设置于下壳体3外侧，液位管4两端和下壳体3内部导通，用于储水区的液位观测；滤芯总成5，所述滤芯总成5设置于中壳体2内部，包括滤芯上盖51、密封圈52、外层滤芯53、内层滤芯54和滤芯下盖55，所述滤芯上盖51和上壳体1连接并通过密封圈52密封接口，所述滤芯下盖55兼具弹簧6的底座功能和排水功能，滤芯下盖55边缘抵住气液分离器内部的弹簧6，同时在滤芯下盖55上设置有排水孔，用于将分水区分出来的水排到下部储水区；所述外层滤芯53和内层滤芯54均为多孔滤网结构，内层滤芯54内部腔体和上壳体1主流道入口11连通，外层滤芯53的外壁和上壳体1主流道出口12连通；弹簧6设置于浮子总成7和滤芯总成5之间，弹簧6上端抵接于所述滤芯下盖55，弹簧下端抵接于浮子总成7，弹簧6具有一定预压力，压紧浮子总成7；浮子总成7包括浮子71和密封垫72，所述密封垫72设置于排水口8顶端，被弹簧6压紧后用于排水口8的密封；排水口8位于气液分离器最底部，连通气液分离器的储水区域，用于排水。
初始阶段，下壳体3内部储水腔体液位较低时，弹簧6压紧浮子总成7，通过浮子总成7下端密封垫72将排水口8封住，起到排水口8的密封作用。
测试过程中，液位不断上升，该阶段浮子71受到的液态水浮力不断增大，逐渐抵消浮子71所受到的气体压力、重力和弹簧预紧力的作用，当液位积累到一定高度后，浮子71受到的浮力大于气体压力、重力和弹簧预紧力的合力，弹簧6压缩，密封垫72跟随浮子71上移，液态水从排水口8直接排出，排至一定液位后，浮力下降，浮子下沉，密封垫72重新压紧并密封排水口8。通过弹簧浮子机构设计，实现了本实用新型气液分离器的自动排水和关闭排水功能，大幅度提高了气液分离器的使用便利性。
上述实施例仅用于说明本实用新型的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种浮子式气液分离器，其特征在于，包括：
上壳体，所述上壳体内设置有气体主流道，一端连接气液分离器入口，另一端连接气液分离器出口；
中壳体，所述中壳体上端和上壳体连接，下端和下壳体连接，内部为分水功能区；
下壳体，所述下壳体的上端和中壳体相连，下端连接排水口，内部为储水功能区；
液位管，所述液位管设置于下壳体外侧，液位管两端和下壳体内部导通，用于储水区的液位观测；
滤芯总成，所述滤芯总成设置于所述中壳体内部，包括滤芯上盖、密封圈、外层滤芯、内层滤芯和滤芯下盖，用于气液分离和将分离下来的液态水排到下部储水区域；
弹簧，所述弹簧设置于浮子总成和滤芯总成之间，弹簧上端抵接于所述滤芯下盖，弹簧下端抵接于浮子总成，弹簧具有一定预压力，压紧浮子总成；
浮子总成，所述浮子总成包括浮子和密封垫，所述密封垫设置于排水口顶端，被所述弹簧压紧后用于排水口密封；
排水口，所述排水口，位于气液分离器最底部，连通气液分离器的储水区域，用于排水。
2.根据权利要求1所述的浮子式气液分离器，其特征在于，所述滤芯上盖和上壳体连接并通过密封圈密封接口，滤芯上盖开孔，连通主流道入口，引导气液分离器入口气液混合介质通过滤芯上盖孔进入滤芯总成内部。
3.根据权利要求1所述的浮子式气液分离器，其特征在于，所述滤芯下盖边缘抵住气液分离器内部弹簧，同时在滤芯下盖上设置有排水孔，用于将分水区分出来的水排到下部储水区。
4.根据权利要求1所述的浮子式气液分离器，其特征在于，所述外层滤芯和内层滤芯均为多孔滤网结构，内层滤芯内部腔体和上壳体主流道入口连通，外层滤芯外壁和上壳体主流道出口连通。
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