CN216117526U - 燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置 - Google Patents
燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN216117526U CN216117526U CN202122351368.0U CN202122351368U CN216117526U CN 216117526 U CN216117526 U CN 216117526U CN 202122351368 U CN202122351368 U CN 202122351368U CN 216117526 U CN216117526 U CN 216117526U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- tail
- fuel cell
- cell system
- hydrogen concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，包括尾排管、取样弯管、PTC加热器和氢气浓度传感器，取样弯管包括折弯管、焊接三通、斜口钢管和传感器接头，焊接三通的第一端与折弯管的输出端连接，第二端与斜口钢管的输入端连接，第三端与传感器接头连接，氢气浓度传感器安装于传感器接头上，折弯管的输入端插入至尾排管中并与尾排管的管壁焊接，斜口钢管的输出端插入至尾排管中并与尾排管的管壁焊接，折弯管中设有导热丝，该导热丝与PTC加热器热传导连接。与现有技术相比，本实用新型具有检测准确度高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃料电池领域，尤其是涉及一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置。
背景技术
燃料电池整车以氢气为燃料。氢气具有易燃易爆的性质，常温常压下当空气中的氢气体积占到4％以上，遇到火源，可引起爆炸。因此在燃料电池车上会安装多个氢气浓度传感器来检测是否存在氢气泄漏、聚集等风险。但是燃料电池系统及整车尾排高湿度的气体会影响氢气浓度传感器的检测，甚至失效，因此存在较大的安全隐患。
尾排高湿度气体的存在的原因：高温的混合气体从系统流出并带出部分液态水，在流经各类管路后混合气体的温度会下降，混合气体湿度饱和，也就是说随着温度的下降，混合气体湿度会达到100％，即变成高湿度的气体。当高湿度的混合气体经过氢浓度传感器时，氢浓度传感器表面会有液态水生成，影响氢气浓度传感器对混合气体中氢气的检测。
中国专利CN108333312A公开尾排氢气浓度检测装置及燃料电池车辆，该专利装置包括尾排文丘里管、分支管路、氢气浓度传感器、防水透气膜等，主要是通过防水透气膜对混合气体进行水气分离，通过文丘里管来增加支路管路的混合气体流量。但有三点问题，一是防水透气膜对混合气体进行水气分离，氢气分子质量明显小于氮气、氧气等，氢气更容易透过薄膜，氢浓度传感器检测混合气体中氢气含量可能偏高；二是防水透气膜若表面覆盖水，气体也难以透过；三是混合气体通过薄膜阻力较大，不利于检测等。
另外还有部分现有技术使用机械结构对混合气体进行水气分离，结构复杂，占用空间较大，不利用燃料电池系统及整车的高度集成。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了提供一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，包括尾排管、取样弯管、PTC加热器和氢气浓度传感器，
所述取样弯管包括折弯管、焊接三通、斜口钢管和传感器接头，所述焊接三通的第一端与折弯管的输出端连接，第二端与斜口钢管的输入端连接，第三端与传感器接头连接，所述氢气浓度传感器安装于所述传感器接头上，所述折弯管的输入端插入至尾排管中并与尾排管的管壁焊接，所述斜口钢管的输出端插入至尾排管中并与尾排管的管壁焊接，所述折弯管中设有导热丝，该导热丝与PTC加热器热传导连接。
所述PTC加热器包裹于折弯管的外侧，所述导热丝通过折弯管与PTC加热器热传导连接。
所述导热丝支撑于折弯管的内壁上。
所述斜口钢管的输出端的斜面朝向尾排管的出口侧设置。
所述尾排管为不锈钢管。
所述斜口钢管的输出端的斜面角度为30-60度。
所述折弯管包括依次连接的入口段、转向段和直管段，所述入口段和直管段与尾排管的方向平行。
所述PTC加热器包裹于直管段上。
所述取样弯管为金属管。
所述导热丝呈网状。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
1、使用寿命长，安全可靠：本实用新型装置主要由机械结构件焊接而成，使用寿命长；该装置各接口都是焊接而成，密封性能好，氢气泄漏可能性极小；PTC加热器能自控温度，表面不出现“发红”现象，可以应用于氢气环境中。
2、依据气体湿度与温度的物理性质：PTC加热混合气体，使混合气体湿度下降，不会因产生水滴而影响氢气浓度传感器检测。
3、依据金属的热传导性能好：新增导热丝，PTC加热器热量迅速传到导热丝，导热丝表面与混合气体充分接触，确保混合气体被加热到恒定的温度。
4、价格便宜：该检测装置本体是由钢管焊接而成，材料成本低，且加工方便。
5、灵活配合，安装方便：该装置的进口与出口都带有墩头，方便与硅胶管进行配合安装。
附图说明
图1为本实用新型实施例尾排氢气浓度检测装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例尾排氢气浓度检测装置的剖视图；
图3为本实用新型实施例尾排氢气浓度检测装置中取样弯管的结构示意图；
其中：1、尾排管，2、取样弯管，3、PTC加热器，4、氢气浓度传感器，21、折弯管，22、斜口钢管，23、焊接三通，24、传感器接头，25、导热丝。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，如图1所示，包括尾排管1、取样弯管2、PTC加热器3和氢气浓度传感器4，
如图2和图3所示，取样弯管2包括折弯管21、焊接三通23、斜口钢管22和传感器接头24，焊接三通23的第一端与折弯管21的输出端连接，第二端与斜口钢管22的输入端连接，第三端与传感器接头24连接，氢气浓度传感器4安装于传感器接头24上，折弯管21的输入端插入至尾排管1中并与尾排管1的管壁焊接，斜口钢管22的输出端插入至尾排管1中并与尾排管1的管壁焊接，折弯管21中设有导热丝25，该导热丝25与PTC加热器3热传导连接。导热丝25呈网状。
依据气体湿度与温度的物理性质：PTC加热混合气体，使混合气体湿度下降，不会因产生水滴而影响氢气浓度传感器4检测。
其中，PTC加热器3包裹于折弯管21的外侧，导热丝25通过折弯管21与PTC加热器3热传导连接，避免了对折弯管21开口导致的气密性降低的问题，并且降低制作难度。在一些实施例中，导热丝25支撑于折弯管21的内壁上，提高结构强度。
在一些实施例中，斜口钢管22的输出端的斜面朝向尾排管1的出口侧设置，提高排出效率。斜口钢管22的输出端的斜面角度为30-60度。
在一些实施例中，尾排管1为不锈钢管，取样弯管2为金属管，提高强度和导热性。
折弯管21包括依次连接的入口段、转向段和直管段，入口段和直管段与尾排管1的方向平行，PTC加热器3包裹于直管段上。
利用气体湿度与温度之间的关系进行设计，当气体中水分一定时，随着温度的升高，湿度会明显下降；随着温度的降低，湿度会明显升高直至饱和，随着温度进一步下降，气体湿度饱和并析出液态水。
本申请燃料电池及整车尾排氢气浓度检测装置剖视图如图2所示。
混合气体是由系统及整车排出，混合气体温度较高并携带着液态水，此刻混合气体的湿度很高。由于尾排管路较长，混合气体在尾排管路中热量损耗，混合气体的温度下降。换句话说，混合气体未通过尾排氢气浓度装置时湿度可达100％。
当混合气体进入不锈钢管中，少量混合气体进入取样弯管2中，此刻取样弯管2温度由PTC加热器3加热到预定的温度，混合气体通过导热丝25充分加热后混合气体的湿度会有明显的下降。换句话说，当气体中水分含量一定时，随着温度的升高，混合气体的湿度会有明显的下降。
导热丝25热量是从PTC加热器3传导过来的，导热丝25作用是为了与混合气体充分接触，确保混合气体被加热到恒定的温度。
被加温的混合气体通过氢气浓度传感器4，在氢气浓度传感器表面不会或仅有微量的液态水生成，不影响氢气浓度传感器对混合气体中氢气含量检测。
最后加热的混合气体经斜口钢管22汇流到不锈钢管中排入大气中。
Claims (10)
1.一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，其特征在于，包括尾排管(1)、取样弯管(2)、PTC加热器(3)和氢气浓度传感器(4)，
所述取样弯管(2)包括折弯管(21)、焊接三通(23)、斜口钢管(22)和传感器接头(24)，所述焊接三通(23)的第一端与折弯管(21)的输出端连接，第二端与斜口钢管(22)的输入端连接，第三端与传感器接头(24)连接，所述氢气浓度传感器(4)安装于所述传感器接头(24)上，所述折弯管(21)的输入端插入至尾排管(1)中并与尾排管(1)的管壁焊接，所述斜口钢管(22)的输出端插入至尾排管(1)中并与尾排管(1)的管壁焊接，所述折弯管(21)中设有导热丝(25)，该导热丝(25)与PTC加热器(3)热传导连接。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，其特征在于，所述PTC加热器(3)包裹于折弯管(21)的外侧，所述导热丝(25)通过折弯管(21)与PTC加热器(3)热传导连接。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，其特征在于，所述导热丝(25)支撑于折弯管(21)的内壁上。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，其特征在于，所述斜口钢管(22)的输出端的斜面朝向尾排管(1)的出口侧设置。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，其特征在于，所述尾排管(1)为不锈钢管。
6.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，其特征在于，所述斜口钢管(22)的输出端的斜面角度为30-60度。
7.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，其特征在于，所述折弯管(21)包括依次连接的入口段、转向段和直管段，所述入口段和直管段与尾排管(1)的方向平行。
8.根据权利要求7所述的一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，其特征在于，所述PTC加热器(3)包裹于直管段上。
9.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，其特征在于，所述取样弯管(2)为金属管。
10.根据权利要求1所述的一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置，其特征在于，所述导热丝(25)呈网状。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122351368.0U CN216117526U (zh) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | 燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122351368.0U CN216117526U (zh) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | 燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216117526U true CN216117526U (zh) | 2022-03-22 |
Family
ID=80689189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122351368.0U Active CN216117526U (zh) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | 燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216117526U (zh) |
-
2021
- 2021-09-27 CN CN202122351368.0U patent/CN216117526U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113687035A (zh) | 一种燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置 | |
| CN108333312A (zh) | 尾排氢气浓度检测装置及燃料电池车辆 | |
| CN211235160U (zh) | 一种烟气等速采样装置 | |
| CN216117526U (zh) | 燃料电池系统的尾排氢气浓度检测装置 | |
| CN101963606B (zh) | 总有机碳水质自动分析仪用燃烧炉 | |
| CN208076472U (zh) | 尾排氢气浓度检测装置及燃料电池车辆 | |
| CN212904706U (zh) | 一种智能型气相色谱仪 | |
| CN210774924U (zh) | 一种硫酸雾提取采样装置 | |
| CN215931809U (zh) | 喉管结构的尾排氢气浓度检测装置及氢燃料电池车辆 | |
| CN102937609A (zh) | 一种测量核电厂安全壳内氢气浓度的系统 | |
| CN214096792U (zh) | 一种自然对流取样装置 | |
| CN206671002U (zh) | 一种带有微波加热装置的低浓度烟尘采样枪 | |
| CN210894267U (zh) | 气体浓度检测装置的气路加热结构 | |
| CN200982931Y (zh) | 高效酸蒸气吸收装置 | |
| CN212180385U (zh) | 用于烟气脱硝催化剂性能检测的移动式三氧化硫采样装置 | |
| CN213515041U (zh) | 高温除烃转化炉 | |
| CN211904855U (zh) | 基于渗透膜和冷干法融合技术的烟气预处理装置 | |
| CN209231041U (zh) | 一种多级加热的取样装置 | |
| CN207271047U (zh) | 一种用于生产涂料改性制剂的尾气处理装置 | |
| CN207379785U (zh) | 一种烟气中so3采样装置 | |
| CN211904824U (zh) | 一种燃料电池尾排气体取样接头及尾排氢气浓度检测装置 | |
| CN218328157U (zh) | 一种螺旋式有机物焚烧炉 | |
| CN212524120U (zh) | 一种蒸汽余热加热蒸汽换热器 | |
| CN212586364U (zh) | 一种多路感应降噪补偿还原算法的toc检测装置 | |
| CN216484830U (zh) | 用于脱硝反应和相应催化剂评价的快速装卸催化剂的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |