CN220692071U - 气液分配装置和燃料电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种气液分配装置和燃料电池，其中，气液分配装置包括分配主体和氢气过滤装置；所述分配主体内设有供氢气流通的氢气主流道、供空气流通的空气主流道和供冷却液流通的冷却液主流道；所述氢气过滤装置可拆卸连接于所述氢气主流道的出口端。本实用新型技术方案通过位于气液分配装置的分配主体内设有供氢气流通的氢气主流道、供空气流通的空气主流道和供冷却液流通的冷却液主流道，分配主体对应氢气主流道的出口端设置有氢气过滤装置，氢气过滤装置可拆卸连接于氢气主流道的出口端，以达到对于氢气主流道的过滤效果，过滤氢气流道氢气由氢燃料系统带来的杂质，避免堵塞极板流道的情况。

Description

气液分配装置和燃料电池

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种气液分配装置和燃料电池。

背景技术

氢燃料系统中进出气分配头承担着连接燃料电池堆空气、氢气、冷却液流道与外界供应源的功能，其为外界空气、氢气、冷却液进入电堆的最后一道关卡。

传统的进出气分配头中的氢气流道中，设置的零部件少且没有设置过滤装置，无法过滤氢气流道氢气由氢燃料系统带来的杂质，容易堵塞极板流道，造成严重的故障。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种气液分配装置，旨在实现气液分配装置中氢气流道的过滤效果，避免杂质。

为实现上述目的，本实用新型提出的气液分配装置，包括：

分配主体，所述分配主体内设有供氢气流通的氢气主流道、供空气流通的空气主流道和供冷却液流通的冷却液主流道；和

氢气过滤装置，所述氢气过滤装置可拆卸连接于所述氢气主流道的出口端。

可选地，所述分配主体对应所述氢气主流道的出口端凸设有连接接头，所述氢气过滤装置与所述连接接头螺纹连接。

可选地，所述氢气过滤装置包括连接主体和滤芯，所述连接主体为两端开口的筒体，所述连接主体的一端内周壁开设有内螺纹，所述连接接头的外周壁设有外螺纹，所述滤芯设于所述连接主体的另一端，所述连接主体通过所述内螺纹与所述外螺纹啮合以螺纹连接所述连接接头。

可选地，所述氢气过滤装置还包括安装架，所述安装架连接于所述连接主体的另一端，所述安装架远离所述连接接头的一侧开设有安装槽，所述滤芯安装于所述安装槽内。

可选地，所述氢气过滤装置还包括中空纤维膜，所述中空纤维膜所述安装架靠近所述连接接头的一侧。

可选地，所述安装架的两端周侧上设有第一限位件和第二限位件，所述连接主体的内壁环设有限位槽，所述第一限位件抵接于所述限位槽靠近所述连接主体的一侧槽壁，所述第二限位件抵持于所述连接主体的另一端端部。

可选地，所述气液分配装置还包括氢气压力传感器，所述分配主体对应氢气主流道设有第一连接口，所述氢气压力传感器可拆卸连接于所述第一连接口。

可选地，所述气液分配装置还包括空气过滤装置，所述空气过滤装置可拆卸连接于所述空气主流道的出口端；

和/或，所述气液分配装置还包括冷却液过滤装置，所述冷却液过滤装置可拆卸连接于所述冷却液主流道的出口端。

可选地，所述气液分配装置还包括空气压力传感器，所述分配主体对应空气主流道设有第二连接口，所述空气压力传感器可拆卸连接于所述第二连接口；

和/或，气液分配装置还包括冷却液压力传感器，所述分配主体对应冷却液主流道设有第三连接口，所述冷却液压力传感器可拆卸连接于所述第三连接口。

本实用新型还提出一种燃料电池，包括如上所述的气液分配装置。

本实用新型技术方案通过位于气液分配装置的分配主体内设有供氢气流通的氢气主流道、供空气流通的空气主流道和供冷却液流通的冷却液主流道，分配主体对应氢气主流道的出口端设置有氢气过滤装置，氢气过滤装置可拆卸连接于氢气主流道的出口端，以达到对于氢气主流道的过滤效果，过滤氢气流道氢气由氢燃料系统带来的杂质，避免堵塞极板流道的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型气液分配装置一实施例的结构示意图；

图2为图1所示气液分配装置另一视角的结构示意图；

图3为图1所示气液分配装置中分配主体的结构示意图；

图4为图3所示分配主体另一视角的结构示意图；

图5为图1所示气液分配装置中氢气过滤装置的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种气液分配装置1。

在本实用新型实施例中，如图1至图4所示，该气液分配装置1包括分配主体10和氢气过滤装置20；分配主体10内设有供氢气流通的氢气主流道11、供空气流通的空气主流道12和供冷却液流通的冷却液主流道13；氢气过滤装置20可拆卸连接于氢气主流道11的出口端。

氢气主流道11包括有氢气进口和氢气出口，空气主流道12包括有空气进口和空气出口，冷却液主流道13包括有冷却液进口和冷却液出口，通过位于氢气出口的位置设置氢气过滤装置20，可以达到对于氢气主流道11的过滤效果，过滤氢气流道氢气由氢燃料系统带来的杂质，避免堵塞极板流道的情况。氢气通过氢气进口进入分配主体10后，经过氢气主流道11从氢气出口流出，位于氢气出口设置过滤装置可以过滤氢气中的杂质，使得氢气出口流出的氢气内无杂质。

进一步地，氢气过滤装置20与氢气主流道11的出口端可拆卸连接，可拆卸连接的方式可以为螺纹连接、键连接、卡扣连接等，在此不作限定。

通过位于气液分配装置1的分配主体10内设有供氢气流通的氢气主流道11、供空气流通的空气主流道12和供冷却液流通的冷却液主流道13，分配主体10对应氢气主流道11的出口端设置有氢气过滤装置20，氢气过滤装置20可拆卸连接于氢气主流道11的出口端，以达到对于氢气主流道11的过滤效果，过滤氢气流道氢气由氢燃料系统带来的杂质，避免堵塞极板流道的情况。

在本实用新型一实施例中，如图1、图5所示，分配主体10对应氢气主流道11的出口端凸设有连接接头11a，氢气过滤装置20与连接接头11a螺纹连接。

在本实施例中，连接接头11a起到了连接氢气过滤装置20和氢气主流道11的出口端的作用，氢气过滤装置20和连接接头11a螺纹连接，可以理解的是，一实施例为位于氢气过滤装置20的进气端设置外螺纹，位于连接接头11a的一端设置内螺纹，以达到螺纹连接的效果；另一实施例为氢气过滤装置20的进气端设置内螺纹，位于连接接头11a的一端设置外螺纹，也可以到螺纹连接的效果。进一步地，采用螺纹连接进行氢气过滤装置20与连接接头11a的连接，一方面螺纹连接无需借用其他工具，即可以进行连接，操作便捷，另一方面螺纹连接具有较好的气密性，可以满足氢气过滤装置20与氢气主流道11的出口端连接后的密封性。

在本实用新型一实施例中，氢气过滤装置20包括连接主体21和滤芯23，连接主体21为两端开口的筒体，连接主体21的一端内周壁开设有内螺纹，连接接头11a的外周壁设有外螺纹，滤芯23设于连接主体21的另一端，连接主体21通过内螺纹与外螺纹啮合以螺纹连接连接接头11a。

在本实施例中，位于连接主体21的一端内周壁设置内螺纹，并位于连接接头11a的外周壁设有外螺纹，通过连接主体21与连接接头11a实现螺纹连接，连接主体21内设置有滤芯23，气体通过滤芯23则可以达到过滤的效果，因此连接主体21可以起到安装滤芯23至连接接头11a上的作用，以及包围滤芯23的作用，保持了滤芯23工作过程中的气密性。

在本实用新型一实施例中，如图5所示，氢气过滤装置20还包括安装架25，安装架25连接于连接主体21的另一端，安装架25远离连接接头11a的一侧开设有安装槽，滤芯23安装于安装槽内。

安装架25连接于连接主体21的另一端，安装架25远离连接接头11a的一侧开设有安装槽，滤芯23安装于安装槽内。安装架25的设置，一方面可以固定滤芯23位于连接主体21内部的位置，保证了滤芯23与氢气进行接触，达到过滤的效果，避免了滤芯23位于连接主体21内的移动；另一方面可以对于滤芯23设置于连接主体21中部的效果，使得滤芯23的侧壁与连接主体21的内壁间隔设置具有间隙，保证了滤芯23与连接主体21之间具有一定的间距，进而保证了滤芯23与流动气体之间具有接触面积，保证了滤芯23对于连接主体21内流动气体的过滤效果。

在本实用新型一实施例中，如图5所示，氢气过滤装置20还包括中空纤维膜27，中空纤维膜27安装架25靠近连接接头11a的一侧。

中空纤维膜27是指外形像纤维状，具有自支撑作用的膜。中空纤维膜27是以聚砜、二甲基乙酰胺为原料加工成中空内腔的纤维丝，再除以高渗透性聚合物，具有选择性渗透特性。在本实施例中，中空纤维膜27安装架25靠近连接接头11a的一侧，可以有效去除气体或者液体中的细菌、病毒、有机物、重金属等有害物质，达到净化和回收的目的。

在本实用新型一实施例中，如图5所示，安装架25的两端周侧上设有第一限位件251和第二限位件253，连接主体21的内壁环设有限位槽211，第一限位件251抵接于限位槽211靠近连接主体21的一侧槽壁，第二限位件253抵持于连接主体21的另一端端部。

安装架25的两端周侧上设有第一限位件251和第二限位件253，连接主体21的内壁环设有限位槽211，第一限位件251抵接于限位槽211靠近连接主体21的一侧槽壁，第二限位件253抵持于连接主体21的另一端端部。在本实施例中，通过第一限位件251与限位槽211的配合，以及第二限位件253与连接主体21端部的配合，可以限位安装架25位于连接主体21内的位置，进而限位滤芯23位于连接主体21内的位置，保证了滤芯23与氢气进行接触，达到过滤的效果，避免了滤芯23位于连接主体21内的移动。

在本实用新型一实施例中，如图1所示，气液分配装置1还包括氢气压力传感器30，分配主体10对应氢气主流道11设有第一连接口15，氢气压力传感器30可拆卸连接于第一连接口15。

氢气压力传感器30连接第一连接口15，第一连接口15与氢气主流道11连通，进而氢气压力传感器30可以监测氢气主流道11氢气的压力值，实时监控氢气主流道11内部的氢气压力变化。

在本实用新型一实施例中，如图1至图4所示，气液分配装置1还包括空气过滤装置40，空气过滤装置40可拆卸连接于空气主流道12的出口端；

和/或，气液分配装置1还包括冷却液过滤装置50，冷却液过滤装置50可拆卸连接于冷却液主流道13的出口端。

位于空气出口的位置设置空气过滤装置40，可以达到对于空气主流道12的过滤效果，过滤空气流道空气由氢燃料系统带来的杂质，避免堵塞极板流道的情况。空气通过空气进口进入分配主体10后，经过空气主流道12从空气出口流出，位于空气出口设置过滤装置可以过滤空气中的杂质，使得空气出口流出的空气内无杂质。

位于冷却液出口的位置设置冷却液过滤装置50，可以达到对于冷却液主流道13的过滤效果，过滤冷却液流道冷却液由氢燃料系统带来的杂质，避免堵塞极板流道的情况。冷却液通过冷却液进口进入分配主体10后，经过冷却液主流道13从冷却液出口流出，位于冷却液出口设置过滤装置可以过滤冷却液中的杂质，使得冷却液出口流出的冷却液内无杂质。

在本实用新型一实施例中，如图1至图4所示，气液分配装置1还包括空气压力传感器60，分配主体10对应空气主流道12设有第二连接口18，空气压力传感器60可拆卸连接于第二连接口18；

和/或，气液分配装置1还包括冷却液压力传感器70，分配主体10对应冷却液主流道13设有第三连接口19，冷却液压力传感器70可拆卸连接于第三连接口19。

空气压力传感器60连接第二连接口18，第二连接口18与空气主流道12连通，进而空气压力传感器60可以监测空气主流道12空气的压力值，实时监控空气主流道12内部的空气压力变化。

冷却液压力传感器70连接第三连接口19，第三连接口19与冷却液主流道13连通，进而冷却液压力传感器70可以监测冷却液主流道13冷却液的压力值，实时监控冷却液主流道13内部的冷却液压力变化。

本实用新型还提出一种燃料电池，该燃料电池包括气液分配装置1。该气液分配装置1的具体结构参照上述实施例，由于本燃料电池采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种气液分配装置，其特征在于，包括：

分配主体(10)，所述分配主体(10)内设有供氢气流通的氢气主流道(11)、供空气流通的空气主流道(12)和供冷却液流通的冷却液主流道(13)；和

氢气过滤装置(20)，所述氢气过滤装置(20)可拆卸连接于所述氢气主流道(11)的出口端。

2.如权利要求1所述的气液分配装置，其特征在于，所述分配主体(10)对应所述氢气主流道(11)的出口端凸设有连接接头(11a)，所述氢气过滤装置(20)与所述连接接头(11a)螺纹连接。

3.如权利要求2所述的气液分配装置，其特征在于，所述氢气过滤装置(20)包括连接主体(21)和滤芯(23)，所述连接主体(21)为两端开口的筒体，所述连接主体(21)的一端内周壁开设有内螺纹，所述连接接头(11a)的外周壁设有外螺纹，所述滤芯(23)设于所述连接主体(21)的另一端，所述连接主体(21)通过所述内螺纹与所述外螺纹啮合以螺纹连接所述连接接头(11a)。

4.如权利要求3所述的气液分配装置，其特征在于，所述氢气过滤装置(20)还包括安装架(25)，所述安装架(25)连接于所述连接主体(21)的另一端，所述安装架(25)远离所述连接接头(11a)的一侧开设有安装槽，所述滤芯(23)安装于所述安装槽内。

5.如权利要求4所述的气液分配装置，其特征在于，所述氢气过滤装置(20)还包括中空纤维膜(27)，所述中空纤维膜(27)所述安装架(25)靠近所述连接接头(11a)的一侧。

6.如权利要求4所述的气液分配装置，其特征在于，所述安装架(25)的两端周侧上设有第一限位件(251)和第二限位件(253)，所述连接主体(21)的内壁环设有限位槽(211)，所述第一限位件(251)抵接于所述限位槽(211)靠近所述连接主体(21)的一侧槽壁，所述第二限位件(253)抵持于所述连接主体(21)的另一端端部。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的气液分配装置，其特征在于，所述气液分配装置还包括氢气压力传感器(30)，所述分配主体(10)对应氢气主流道(11)设有第一连接口(15)，所述氢气压力传感器(30)可拆卸连接于所述第一连接口(15)。

8.如权利要求1至6中任意一项所述的气液分配装置，其特征在于，所述气液分配装置还包括空气过滤装置(40)，所述空气过滤装置(40)可拆卸连接于所述空气主流道(12)的出口端；

和/或，所述气液分配装置还包括冷却液过滤装置(50)，所述冷却液过滤装置(50)可拆卸连接于所述冷却液主流道(13)的出口端。

9.如权利要求1至6中任意一项所述的气液分配装置，其特征在于，所述气液分配装置还包括空气压力传感器(60)，所述分配主体(10)对应空气主流道(12)设有第二连接口(18)，所述空气压力传感器(60)可拆卸连接于所述第二连接口(18)；

和/或，气液分配装置还包括冷却液压力传感器(70)，所述分配主体(10)对应冷却液主流道(13)设有第三连接口(19)，所述冷却液压力传感器(70)可拆卸连接于所述第三连接口(19)。

10.一种燃料电池，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的气液分配装置。