CN220400641U - 一种氢燃料电池系统的排气结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氢燃料电池系统的排气结构，包括：排气混合主体；排气混合主体包括：底盖，与底盖连接的锥形罩体，以及设置在锥形罩体顶部的出气口；底盖上设置有若干进气口，锥形罩体内部和底盖之间形成混合腔室，用于将出气口的气体混合并存储；若干进气口与不同的分支管路对应连接，分支管路至少包括：空气旁通尾排管路、空气尾排管路、氢气尾排管路和电堆吹扫管路。将多个分支管路通过一个锥形排气混合主体连接，简化了结构，节省了安装空间，降低成本，提高了结构的集成度。排气混合主体内部形成了流体的混合和储存空间，使得尾排中氢浓度大幅度降低，减少了尾排氢气稀释的成本和安装空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢燃料电池技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池系统的排气结构。
背景技术
在燃料电池系统中，空气与氢气在电堆内部反应后，生成的水，及废气(其中包含氮气等)需要通过管道连接排除。
现有技术CN218513492U公开了一种燃料电池空气子系统的排气结构，通过将不同的分支排气管路连接至主排气管道上，将不同分支管路集成为一体式结构，实现将废气的依次排放。但是整个系统中，多余的空压机压缩空气、未参加反应的空气、氢气，反应后生成的水及电堆气体吹扫后的气体，产生废气的时间阶段不同，而尾排管只有一个，如果直接排放，将会使得氢燃料电池系统的氢尾排的浓度较大，需要额外安装专门的氢气稀释装置。
为了解决上述问题，有必要对现有技术中的氢燃料电池系统的排气结构进行改进。
发明内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种氢燃料电池系统的排气结构。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种氢燃料电池系统的排气结构，包括：排气混合主体；
所述排气混合主体包括：底盖，与底盖连接的锥形罩体，以及设置在所述锥形罩体顶部的出气口；所述底盖上设置有若干进气口，所述锥形罩体内部和所述底盖之间形成混合腔室，用于将所述出气口的气体混合并存储；
若干所述进气口与不同的分支管路对应连接，所述分支管路至少包括：空气旁通尾排管路、空气尾排管路、氢气尾排管路和电堆吹扫管路；
所述空气旁通尾排管路用于排出多余的空气；所述空气尾排管路用于排放未参加反应的空气；所述氢气尾排管路用于排出未参加反应的氢气；所述电堆吹扫管路用于排放扫吹的气体。
本实用新型一个较佳实施例中，所述进气口与对应所述分支管路卡箍连接。
本实用新型一个较佳实施例中，每个所述分支管路与所述进气口之间设置有单向阀或止回阀。
本实用新型一个较佳实施例中，所述混合腔室中设置有气体压力检测单元和氢浓度检测单元。
本实用新型一个较佳实施例中，所述底盖与所述罩体可拆卸连接。
本实用新型一个较佳实施例中，若干所述进气口圆周排布。
本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型具备以下有益效果：
本实用新型提供了一种燃料电池系统的排气结构，将多个分支管路通过一个锥形排气混合主体连接，简化了结构，节省了安装空间，降低成本，提高了结构的集成度。排气混合主体内部形成了流体的混合和储存空间，使得尾排中氢浓度大幅度降低，减少了尾排氢气稀释的成本和安装空间。
本实用新型中分支管路为圆柱形管路，流体从圆柱形管路进入锥形罩体，由于锥形罩体的几何形状，会形成一个在沿与速度垂直的剖面上存在因流体流动而产生的压差，这使得流体产生旋涡，实现对于不同分支管路中流体的混合，从而稀释氢气的浓度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明；
图1是本实用新型的优选实施例燃料电池系统的排气结构的结构示意图；
图2是本实用新型的优选实施例的进气口的示意图；
图3是本实用新型的优选实施例的锥锥形罩体的示意图；
图中：1、排气混合主体；2、底盖；3、锥形罩体；4、混合腔室；5、进气口；51、空气旁通尾排入口；52、空气尾排入口；53、氢气尾排入口；54、电堆吹扫入口；6、出气口。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
针对现有技术中，燃料电池系统的排气结构多为硅胶管分支结构，每个分支排放需要逐个布置，占用空间，且无法控制氢尾排的浓度，本实用新型提供了一种氢燃料电池系统的排气结构以解决上述问题。
本实用新型提供了一种燃料电池系统的排气结构，将多个分支管路通过一个锥形排气混合主体1连接，简化了结构，节省了安装空间，降低成本，提高了结构的集成度。排气混合主体1内部形成了流体的混合和储存空间，使得尾排中氢浓度大幅度降低，减少了尾排氢气稀释的成本和安装空间。
具体地，如图1所示，本实施例提供的燃料电池系统的排气结构，包括：排气混合主体1；
排气混合主体1包括：底盖2，与底盖2连接的锥形罩体3，以及设置在锥形罩体3顶部的出气口6。
底盖2与锥形罩体3可拆卸连接。
底盖2上设置有若干进气口5，进气口5与对应分支管路卡箍连接；卡箍连接的连接结构简单，便于操作，可以避免气体或液体在通过连接处时的泄漏。
若干进气口5圆周排布，使得每个分支管路中流体总是以垂直于锥形罩体3的底部进入。
若干进气口5与不同的分支管路对应连接，分支管路至少包括：空气旁通尾排管路、空气尾排管路、氢气尾排管路和电堆吹扫管路。空气旁通尾排管路用于排出多余的空气；空气尾排管路用于排放未参加反应的空气；氢气尾排管路用于排出未参加反应的氢气；电堆吹扫管路用于排放扫吹的气体。如图2所示，在一个实施例中，进气口5包括：空气旁通尾排入口51、空气尾排入口52、氢气尾排入口53和电堆吹扫入口54，分别与上述空气旁通尾排管路、空气尾排管路、氢气尾排管路和电堆吹扫管路连接。
本实用新型中锥形罩体3内部和底盖2之间形成混合腔室4，用于将出气口6的气体混合并存储。
本实用新型中的排气混合主体1采用不锈钢材料，可以实现结构的支撑。排气混合主体1的内部可以设置消音层，以减小流体在混合的过程中产生的噪声。
本实用新型中分支管路为圆柱形管路，如图3所示，流体从圆柱形管路进入锥锥形罩体3，由于锥形罩体3的几何形状，会形成一个在沿与速度垂直的剖面上存在因流体流动而产生的压差，这使得流体产生旋涡，实现对于不同分支管路中流体的混合，从而稀释氢气的浓度。此外，由于不同的分支管路之间的流体压力不同，在混合时能够进一步增加混合效率。
混合腔室4中设置有气体压力检测单元和氢浓度检测单元。气体压力检测单元用于检测混合腔室4内部的气体压力，氢浓度检测单元用于检测混合腔室4内部的氢气浓度。当压力检测单元测得的气体压力值到达管道预定压力值，或氢浓度检测单元测得的氢浓度值在预定浓度范围内，混合流体从出气口6排出。
出气口6设置有排气阀。这里的排气阀的开启或关闭以内部气体压力值或氢浓度值为限度。
在现有技术的尾排结构中，一般分几分支排除，或者进行过滤排除，该种方式在系统布置与集成上，带来很大困难；而一路混合排出，则由于压力不同，极易导致一路或几路倒吸的问题；本实用新型在每个分支管路与进气口5之间设置有单向阀或止回阀，保证了每个分支管路中的流体只能向一个方向流动，以防止流体回流，解决在混合排放时倒吸的问题。
本实用新型使用时，将不同的分支管路卡箍连接至排气混合主体1底盖2上的进气口5，来自不同分支管路中的流体以垂直于混合腔室4的方向排入混合腔室4中，流体在混合腔室4中产生旋涡，实现对于不同分支管路中流体的混合，从而稀释氢气的浓度。通过检测压力检测单元的气体压力值，或氢浓度检测单元测得的氢浓度值，控制出气口6排气阀的开启或关闭。
以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (7)
1.一种氢燃料电池系统的排气结构，其特征在于，包括：排气混合主体；
所述排气混合主体包括：底盖，与底盖连接的锥形罩体，以及设置在所述锥形罩体顶部的出气口；所述底盖上设置有若干进气口，所述锥形罩体内部和所述底盖之间形成混合腔室，用于将所述出气口的气体混合并存储；
若干所述进气口与不同的分支管路对应连接，所述分支管路至少包括：空气旁通尾排管路、空气尾排管路、氢气尾排管路和电堆吹扫管路；
所述空气旁通尾排管路用于排出多余的空气；所述空气尾排管路用于排放未参加反应的空气；所述氢气尾排管路用于排出未参加反应的氢气；所述电堆吹扫管路用于排放扫吹的气体。
2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池系统的排气结构，其特征在于：所述进气口与对应所述分支管路卡箍连接。
3.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池系统的排气结构，其特征在于：每个所述分支管路与所述进气口之间设置有单向阀或止回阀。
4.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池系统的排气结构，其特征在于：所述混合腔室中设置有气体压力检测单元和氢浓度检测单元。
5.根据权利要求4所述的一种氢燃料电池系统的排气结构，其特征在于：所述出气口设置有排气阀。
6.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池系统的排气结构，其特征在于：所述底盖与所述锥形罩体可拆卸连接。
7.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池系统的排气结构，其特征在于：若干所述进气口圆周排布。
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