CN216958123U - 排气排水装置 - Google Patents

Abstract

一种排气排水装置，能够防止排气排水阀在低温环境中因结冰而无法运作。排气排水装置包括：燃料电池堆，阳极侧与阴极侧接收气的供给而发电；气液分离部，适于将从阳极侧排出的流体分离成气体与液态水；储水部，储存由气液分离部分离后的流体；排水管，设置于储水部的下游侧，且适于导流流体；排气排水阀，设置于排水管的下游侧，且包括：管部，连接排水管，供从排水管流出的流体流通；以及阀体驱动部，由电磁力驱动管部移动；以及流出流路，将从排气排水阀流出的流体排放至外部，其中管部具有孔，孔位于阀体驱动部与流出流路之间，当排气排水阀经由阀体驱动部开阀时，管部移动而使管部的底面靠近或抵接于排水管的壁面，且孔与流出流路连通。

Description

排气排水装置

技术领域

本实用新型涉及一种排气排水装置。

背景技术

燃料电池在化学反应之后生成由气体与液态水所混合的流体，排气排水阀用于将燃料电池产生的流体排出燃料电池系统，因此，排气排水阀时常处于湿润的环境中。然而，若环境温度降至冰点以下时，排气排水阀中的水会结冰而使得阀体被冻结，造成无法顺利启动阀体来运作。此时，只能依靠加热器将排气排水阀解冻，或是在冻结发生前就将水分从排气排水阀里完全去除，但不论是哪种方案，都需要花费一定程度的时间以及成本。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利公开第2008-270151号

实用新型内容

本实用新型提供一种排气排水装置，能够防止排气排水阀在低温环境中因结冰而无法运作。

本实用新型的一种排气排水装置包括：燃料电池堆，阳极侧与阴极侧接收气的供给而发电；气液分离部，连接所述燃料电池堆，且适于将从所述阳极侧排出的流体分离成气体与液态水；储水部，配置于所述气液分离部的下方，来储存由所述气液分离部分离后的所述流体；排水管，设置于所述储水部的下游侧，且适于导流所述流体；排气排水阀，设置于所述排水管的下游侧，且包括：管部，连接所述排水管，供从所述排水管流出的所述流体流通；以及阀体驱动部，由电磁力驱动所述管部移动；以及流出流路，将从所述排气排水阀流出的所述流体排放至外部，其中所述管部具有孔，所述孔位于所述阀体驱动部与所述流出流路之间，当所述排气排水阀经由所述阀体驱动部开阀时，所述管部移动而使所述管部的底面靠近或抵接于所述排水管的壁面，且所述孔与所述流出流路连通。

在本实用新型的实施例中，所述管部的所述底面设置有至少一突起部，所述突起部朝向所述排水管的所述壁面突起。

在本实用新型的实施例中，所述突起部的导热率较所述管部的导热率低。

在本实用新型的实施例中，所述突起部于所述管部的所述底面上每间隔120度设置一个。

在本实用新型的实施例中，所述流出流路的入口或者所述孔的周围设置有密封部。

在本实用新型的实施例中，所述孔为椭圆形，所述孔的长轴朝向所述排水管，且所述长轴的长度较所述流出流路的直径长。

基于上述，在本实用新型的排气排水装置中，排气排水阀的管部被设计为由阀体驱动部所驱动。因此，在进行排气排水作业时，为了使管部上的孔与流出流路连通，管部才会靠近排水管的壁面。如此，排气排水装置能够减少管部与排水管的接触，降低因外部的低温而使管部冻结的机会。据此，本实用新型的排气排水装置能够防止排气排水阀在低温环境中因结冰而无法运作。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的排气排水装置的立体示意图。

图2是图1的排气排水装置在区域A的一侧的结构示意图。

图3是图1的排气排水装置在区域A的另一侧的结构示意图。

图4A、图4B是图3的排气排水装置的局部放大示意图。

图5是图3的管部的放大立体示意图。

附图标记说明

100：排气排水装置；

110：燃料电池堆；

112：阳极侧；

114：阴极侧；

116：流入口；

120：气液分离部；

130：盖体；

140：储水部；

150：排水管；

152：壁面；

160：排气排水阀；

162：管部；

164：阀体驱动部；

164a：铁芯；

164b：线圈；

164c：弹簧；

166：孔；

168：底面；

168a：突起部；

170：流出流路；

G：气体；

L：液态水；

M、M’：流体；

S：密封部。

具体实施方式

图1是本实用新型一实施例的排气排水装置的立体示意图。图2是图1的排气排水装置在区域A的一侧的结构示意图。图3是图1的排气排水装置在区域A的另一侧的结构示意图。图4A、图4B是图3的排气排水装置的局部放大示意图。图5是图3的管部的放大立体示意图。在本实施例中，排气排水装置100适于配置在车辆前侧的引擎室(未示出)，且可将由燃料电池堆110与气燃烧反应后所生成的液态水排出。以下将搭配图1至图5说明本实施例的排气排水装置100的具体结构，但本实用新型不以此为限制。

请参考图1、图2与图3，在本实施例中，排气排水装置100包括燃料电池堆110、气液分离部120、盖体130、储水部140、排水管150、排气排水阀160与流出流路170。其中，气液分离部120与其他周边的构件如储水部140、排水管150、排气排水阀160与流出流路170等(示出于图3)可先设置成一个组件后安装在燃料电池堆110上，并经由安装在燃料电池堆110上的盖体130加以覆盖(如图1所示)，由此设置在燃料电池堆110与盖体130之间而隐藏在排气排水装置100的内部。然而，本实用新型不以此为限制，其可依据需求调整，例如省略盖体130的使用等。

在本实施例中，如图2所示，燃料电池堆110的阳极侧112与阴极侧114接收气的供给而发电，气液分离部120连接燃料电池堆110，其中燃料电池堆110接收的气经反应后生成流体M，流体M透过流入孔116进入气液分离部120。进而，如图3所示，气液分离部120适于将从燃料电池堆110的阳极侧112排出的流体M分离成气体G与液态水L。分离后的气体G例如是往重力方向的上方(在本实施例为气液分离部120的上方)移动，分离后的液态水L例如是往重力方向的下方(在本实施例为气液分离部120的下方)移动，而在一些情况下，未分离完全的流体(包含部分气体G与液态水L)会以分离后的流体M’的型态往后述的储水部140移动，但本实用新型并不以此为限制。

请参考图3，在本实施例中，储水部140配置于气液分离部120的下方，来储存由气液分离部120分离后的流体M’。排水管150设置于储水部140的下游侧，且适于导流流体M’。也就是说，从气液分离部120分离的流体M’受到重力的影响，先流至储水部140而被储存，再流至位于储水部140下方且相连的排水管150，以将流体M’导流至其他地方，例如是后述的排气排水阀160，但本实用新型不以此为限制。

在本实施例中，如图3所示，排气排水阀160设置于排水管150的下游侧，且排气排水阀160包括管部162与阀体驱动部164。管部162连接排水管150，供从排水管150流出的流体M’流通。更进一步地说，管部162在正交于排水管150的方向连接排水管150，但本实用新型不以此为限制，在其他未图示的实施例中，管部162也可以是以相对于排水管150倾斜的角度连接排水管150。由于排水管150与管部162大致皆位于储水部140的下方，因此流体M’可顺利的流入且充满排水管150与管部162中。此外，阀体驱动部164由电磁力驱动管部162移动。据此，可控制排气排水阀160的开闭来排出流体M’。

请参考图4A与图4B，详细来说，在本实施例中，阀体驱动部164包括铁芯164a、线圈164b以及弹簧164c，其中铁芯164a透过弹簧164c连接于管部162。借由通电于线圈164b产生磁性，使线圈164b与铁芯164a之间产生磁力，而使铁芯164a朝下方移动。此时，铁芯164a与管部162之间的弹簧164c被压缩，进而透过弹簧164c的恢复力以进一步推动管部162(如图4B所示)，完成开阀的作业。反过来说，借由铁芯164a与铁芯164a之间产生的磁力，可使铁芯164a朝上方移动，进而带动管部162回到原本的位置(如图4A所示)，完成闭阀的作业。如此，完成阀体驱动部164驱动管部162的移动。在本实施例中，管部162朝下方移动视为开阀，管部162朝上方移动视为闭阀，但在其他未图示的实施例中，也可以是朝其他方向移动，本实用新型不以此为限制。

此外，在本实施例中，管部162具有孔166，在排气排水阀160旁设置有流出流路170，其中孔166位于阀体驱动部164与流出流路170之间。据此，当排气排水阀160经由阀体驱动部164开阀时，流出流路170将从排气排水阀160流出的流体M’排放至外部。详细来说，在阀体驱动部164驱动管部162前，如图4A所示，管部162上的孔166相对于流出流路170在较高的位置而与流出流路170错开。因此，流体M’无法经由流出流路170排放至外部，而仍滞留于排水管150与管部162内。

进而，当排气排水阀160经由阀体驱动部164开阀时，如图4B所示，管部162移动而使管部162的底面168靠近或抵接于排水管150的壁面152(例如，管部162移动至后续如图5所示的突起部168a抵接于壁面152，使管部162的设有突起部168a的底面168靠近壁面152，突起部168a未绘示于图4B)。也就是说，由于管部162的位置下降，此时孔166与流出流路170连通，使得流体M’得以排放至外部。如此的配置方式，在进行排气排水作业时，为了使得管部162的孔166与流出流路170连通，管部162才会移动而使管部162的底面168靠近或抵接于排水管150的壁面152。据此，可减少管部162与排水管150的接触，降低因外部的低温而使管部162冻结的机会。

请参考图3，在本实施例中，优选地，流出流路170的入口或者孔166的周围设置有密封部S。据此，能够确保孔166与流出流路170之间的气密性，减少流体M’漏至流出流路170之外。密封部S例如是圆环形的密封胶圈，但其形状、尺寸、材质可依据需求调整，本实用新型不以此为限制。另外，在本实施例中，优选地，孔166为椭圆形，孔166的长轴朝向排水管150，且长轴的长度较流出流路170的直径长。据此，假设在较为极端的情况下，排水管150中残余的水分冻结，造成管部162的下方有冰块存在而阻挡管部162的下降(即，管部162无法抵接而只能靠近排水管150的壁面152)时，由于孔166的长轴足够长，使得孔166仍可与流出流路170连通，进而将流体M’排出。然而，在其他未图示的实施例中，孔166的形状与尺寸可以依据需求调整，本实用新型不以此为限制。

请参考图5，在本实施例中，优选地，管部162的底面168设置有至少一突起部168a，突起部168a朝向排水管150的壁面152突起。据此，往壁面152靠近的底面168不会完全与壁面152接触，能够避免管部162直接接触于排水管150结冰的壁面152，可减少管部162的冻结的机会。其中，突起部168a优选为导热率较管部162的导热率低的材料。借此，突起部168a在经过一段时间的加热后(例如是排气排水阀160运行一段时间后造成的温度上升)，此时即使将排气排水阀160关闭，降温过程中也难以冷却突起部168a，进而不会冻结。此外，由于透过突起部168a的设置，使得管部162的底面168与壁面152之间确保留有空隙，因此流体M’可以顺利地流入管部162中。

另外，本实施例的图5中所例示为，突起部168a于管部162的底面168上每间隔120度设置一个，也就是共设置三个突起部168a。如此，管部162的底面168靠近排水管150的壁面152时，突起部168a可分散压力而稳定的立于壁面152上。并且，即使其中一个突起部168a坏掉，还剩余两个突起部168a可稳定地抵接于壁面152。在其他未图示的实施例中，突起部168a的数量也可以是四个，亦或者两个等等，可依据实际需要而调整突起部168a的数量，且其形状、尺寸、与排列间隔等设计参数也可依据需求调整，本实用新型不对此加以限制。

综上所述，在本实用新型的排气排水装置中，排气排水阀的管部被设计为由阀体驱动部所驱动。因此，在进行排气排水作业时，为了使管部上的孔与流出流路连通，管部才会靠近排水管的壁面。如此，排气排水装置能够减少管部与排水管的接触，降低因外部的低温而使管部冻结的机会。另外，为了减少管部的底面与排水管的壁面接触，优选为管部的底面设置有至少一突起部。此外，为了使突起部不易于结冰，优选为导热率较管部的导热率低。据此，本实用新型的排气排水装置能够防止排气排水阀在低温环境中因结冰而无法运作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种排气排水装置，其特征在于，包括：

燃料电池堆，阳极侧与阴极侧接收气的供给而发电；

气液分离部，连接所述燃料电池堆，且适于将从所述阳极侧排出的流体分离成气体与液态水；

储水部，配置于所述气液分离部的下方，来储存由所述气液分离部分离后的所述流体；

排水管，设置于所述储水部的下游侧，且适于导流所述流体；

排气排水阀，设置于所述排水管的下游侧，且包括：

管部，连接所述排水管，供从所述排水管流出的所述流体流通；以及

阀体驱动部，由电磁力驱动所述管部移动；以及

流出流路，将从所述排气排水阀流出的所述流体排放至外部，其中

所述管部具有孔，所述孔位于所述阀体驱动部与所述流出流路之间，

当所述排气排水阀经由所述阀体驱动部开阀时，所述管部移动而使所述管部的底面靠近或抵接于所述排水管的壁面，且所述孔与所述流出流路连通。

2.根据权利要求1所述的排气排水装置，其特征在于，

所述管部的所述底面设置有至少一突起部，所述突起部朝向所述排水管的所述壁面突起。

3.根据权利要求2所述的排气排水装置，其特征在于，

所述突起部的导热率较所述管部的导热率低。

4.根据权利要求2所述的排气排水装置，其特征在于，

所述突起部于所述管部的所述底面上每间隔120度设置一个。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的排气排水装置，其特征在于，

所述流出流路的入口或者所述孔的周围设置有密封部。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的排气排水装置，其特征在于，

所述孔为椭圆形，所述孔的长轴朝向所述排水管，且所述长轴的长度较所述流出流路的直径长。

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