CN219176621U - 一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器 - Google Patents

Abstract

一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器，包括壳体，壳体内安装主动封闭式叶轮结构，主动封闭式叶轮结构包括叶轮壳和叶轮，叶轮壳的边缘与壳体内壁固连，叶轮通过叶轮轴进行支撑，叶轮轴通过磁力联轴器与壳体外侧的电机连接，叶轮壳上设有叶轮进气口和叶轮出气口，叶轮进气口伸至壳体外侧，叶轮出气口位于壳体内侧；壳体内位于主动封闭式叶轮结构下方还设有分水结构壳体上设有排气口。主动封闭式叶轮结构一方面可将含氢混合气体中的液滴通过离心力甩到叶轮壳内壁进行分水，增强分水效果，能有效的将氢气与水分离，避免大量水进入电堆而产生水淹；另一方面可对叶轮出气口的气体进行主动升压，保证了排气口的气体压力，满足了燃料电池氢路循环的需求。

Description

一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器

技术领域：

本实用新型涉及一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器。

背景技术：

在燃料电池氢路循环系统中，含氢混合气体内的水蒸气含量很高，湿度很大，在这些含氢混合气体进入燃料电池电堆之前，需要将水蒸气进行分离，现在一般采用分水器，但现有的气水分离器，主要存下以下两方面缺点：一是分水效果差，不能有效的将氢气与水分离，导致大量水进入电堆而产生水淹，造成电堆功率下降，影响燃料电池系统工作的稳定性；二是内部结构过于复杂，含氢混合气体通过时受到的阻力非常大，分水器本身又不具备主动升压功能，造成分水器出气口的气压大大降低，满足不了燃料电池氢路循环的需求。

综上所述，燃料电池分水器的上述问题，已成为行业内亟需解决的技术难题。

实用新型内容：

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器，解决了以往的分水效果差导致大量水进入电堆而产生水淹的问题，解决了以往的含氢混合气体通过时受到的阻力大、压降大的问题。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器，包括壳体，所述壳体内安装有主动封闭式叶轮结构，所述主动封闭式叶轮结构包括叶轮壳和叶轮，叶轮壳的边缘与壳体内壁固连，叶轮通过叶轮轴进行支撑，叶轮轴通过磁力联轴器与壳体外侧的电机连接，叶轮壳上设有叶轮进气口和叶轮出气口，所述叶轮进气口伸至壳体外侧，叶轮出气口位于壳体内侧，所述叶轮用于将含氢混合气体中的液滴通过离心力甩到叶轮壳内壁进行一级分水并对气体进行主动升压；所述壳体内位于主动封闭式叶轮结构下方还设有分水结构，所述分水结构用于对气体进行二级分水，壳体上设有排气口。

所述磁力联轴器包括外磁转子和内磁转子，外磁转子与电机相连，内磁转子与叶轮轴相连。

所述壳体外侧设有控制器，用于控制电机转速。

所述分水结构包括挡板式分水结构、旋涡式分水结构或旋风式分水结构。

所述排气口设有压力传感器。

所述壳体内通过隔板分隔成上侧的分水腔和下侧的储水腔，主动封闭式叶轮结构和分水结构都位于分水腔内，所述隔板上设有若干将分水腔和储水腔相连通的通孔。

所述储水腔设有排水电磁阀。

所述叶轮为金属材质或非金属材质。

本实用新型采用上述方案，具有以下优点：

通过在壳体内安装主动封闭式叶轮结构，一方面可将含氢混合气体中的液滴通过离心力甩到叶轮壳内壁进行分水，增强分水效果，能有效的将氢气与水分离，避免大量水进入电堆而产生水淹；另一方面可对叶轮出气口的气体进行主动升压，保证了排气口的气体压力，满足了燃料电池氢路循环的需求。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的侧向剖视结构示意图。

图3为本实用新型的主向剖视结构示意图。

图中，1、壳体，2、叶轮壳，3、叶轮，4、叶轮轴，5、叶轮进气口，6、叶轮出气口，7、分水结构，8、排气口，9、外磁转子，10、内磁转子，11、电机，12、控制器，13、隔板。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-3所示，一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器，包括壳体1，所述壳体1内安装有主动封闭式叶轮结构，所述主动封闭式叶轮结构包括叶轮壳2和叶轮3，叶轮壳2的边缘与壳体1内壁固连，叶轮3通过叶轮轴4进行支撑，叶轮轴4通过磁力联轴器与壳体1外侧的电机11连接，叶轮壳2上设有叶轮进气口5和叶轮出气口6，所述叶轮进气口5伸至壳体1外侧，叶轮出气口6位于壳体1内侧，所述叶轮3用于将含氢混合气体中的液滴通过离心力甩到叶轮壳2内壁进行一级分水并对气体进行主动升压；所述壳体1内位于主动封闭式叶轮结构下方还设有分水结构7，所述分水结构7用于对气体进行二级分水，壳体1上设有排气口8。

所述磁力联轴器包括外磁转子9和内磁转子10，外磁转子9与电机11相连，内磁转子10与叶轮轴4相连。磁力联轴器的设置，无需在壳体1上开孔，就可实现电机11驱动叶轮3的旋转，保证了壳体1的密封性。

所述壳体1外侧设有控制器12，用于控制电机11转速。

所述分水结构7包括挡板式分水结构、旋涡式分水结构或旋风式分水结构。

所述排气口8设有压力传感器。通过控制器12对电机11的转速进行控制，根据压力传感器可判定流量大小，从而调节转速，可调节气体流速，对小流量分水器也能达到高分离的效果。且在电堆系统停机后，电机11仍然继续工作，将多余的气体和水滴排出，达到吹扫的效果防止结冰。

所述壳体1内通过隔板13分隔成上侧的分水腔和下侧的储水腔，主动封闭式叶轮结构和分水结构7都位于分水腔内，所述隔板13上设有若干将分水腔和储水腔相连通的通孔。将分离后的水储存在储水腔内，可尽最大程度避免分水腔内的含氢混合气体与储水腔内的水接触，避免含氢混合气体将底部水向外携带，增强了气水分离效果。

所述储水腔设有排水电磁阀，根据压力传感器的信号，待压力很低时，将排水电磁阀打开，排空水分，防止排水电磁阀结冰。

所述叶轮3为金属材质或非金属材质。

工作原理：

含氢混合气体从叶轮进气口5进入叶轮壳2内部之后，启动电机11，电机11经磁力联轴器带动叶轮3高速旋转，叶轮3一方面可将含氢混合气体中的液滴通过离心力甩到叶轮壳2内壁进行一级分水，水被分离后从叶轮出气口6排出向下流经隔板13上的通孔进入储水腔；叶轮3另一方面可对叶轮出气口6的气体进行主动升压，保证了排气口8的气体压力，满足了燃料电池氢路循环的需求。从叶轮出气口6排出的气体再经过分水结构7进行二级分水，水同样流经隔板13上的通孔进入储水腔，增强了分水效果，能有效的将氢气与水分离，避免大量水进入电堆而产生水淹。

上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器，其特征在于：包括壳体，所述壳体内安装有主动封闭式叶轮结构，所述主动封闭式叶轮结构包括叶轮壳和叶轮，叶轮壳的边缘与壳体内壁固连，叶轮通过叶轮轴进行支撑，叶轮轴通过磁力联轴器与壳体外侧的电机连接，叶轮壳上设有叶轮进气口和叶轮出气口，所述叶轮进气口伸至壳体外侧，叶轮出气口位于壳体内侧，所述叶轮用于将含氢混合气体中的液滴通过离心力甩到叶轮壳内壁进行一级分水并对气体进行主动升压；所述壳体内位于主动封闭式叶轮结构下方还设有分水结构，所述分水结构用于对气体进行二级分水，壳体上设有排气口。

2.根据权利要求1所述的一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器，其特征在于：所述磁力联轴器包括外磁转子和内磁转子，外磁转子与电机相连，内磁转子与叶轮轴相连。

3.根据权利要求1所述的一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器，其特征在于：所述壳体外侧设有控制器，用于控制电机转速。

4.根据权利要求1所述的一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器，其特征在于：所述分水结构包括挡板式分水结构、旋涡式分水结构或旋风式分水结构。

5.根据权利要求1所述的一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器，其特征在于：所述排气口设有压力传感器。

6.根据权利要求1所述的一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器，其特征在于：所述壳体内通过隔板分隔成上侧的分水腔和下侧的储水腔，主动封闭式叶轮结构和分水结构都位于分水腔内，所述隔板上设有若干将分水腔和储水腔相连通的通孔。

7.根据权利要求6所述的一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器，其特征在于：所述储水腔设有排水电磁阀。

8.根据权利要求1所述的一种磁力联轴器连接控制叶轮的分水器，其特征在于：所述叶轮为金属材质或非金属材质。

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