JP2003001033A - 燃料電池用気液分離器 - Google Patents
燃料電池用気液分離器Info
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- JP2003001033A JP2003001033A JP2001182332A JP2001182332A JP2003001033A JP 2003001033 A JP2003001033 A JP 2003001033A JP 2001182332 A JP2001182332 A JP 2001182332A JP 2001182332 A JP2001182332 A JP 2001182332A JP 2003001033 A JP2003001033 A JP 2003001033A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、燃料電池用気液分離器に関し、気
液分離後の水分が出口管より流出しないようにした燃料
電池用気液分離器を実現することを目的とする。 【解決手段】 上下を密閉した円筒状の本体部１０と、
該本体部１０の円筒状の上部近傍で且つ接線方向に設け
られた入口管１１と、本体部１０の天板部１０ｂの中央
部に該本体部１０の内外部に突出するように設けられた
出口管１２と、本体部１０の下部に設けられた排水管１
３とを具備してなる燃料電池用気液分離器において、前
記本体部１０の内部の上下中間部に、該本体部１０の内
径にほぼ等しい外径を有し且つ外周に複数の切欠き部１
４ａが形成された仕切り板１４を設けて成るように構成
する。
液分離後の水分が出口管より流出しないようにした燃料
電池用気液分離器を実現することを目的とする。 【解決手段】 上下を密閉した円筒状の本体部１０と、
該本体部１０の円筒状の上部近傍で且つ接線方向に設け
られた入口管１１と、本体部１０の天板部１０ｂの中央
部に該本体部１０の内外部に突出するように設けられた
出口管１２と、本体部１０の下部に設けられた排水管１
３とを具備してなる燃料電池用気液分離器において、前
記本体部１０の内部の上下中間部に、該本体部１０の内
径にほぼ等しい外径を有し且つ外周に複数の切欠き部１
４ａが形成された仕切り板１４を設けて成るように構成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池用気液分離
器に関する。詳しくは、燃料電池を動力源とする電気自
動車の燃料電池からの排気ガス中に含まれる水分を除去
する燃料電池用気液分離器に関する。
器に関する。詳しくは、燃料電池を動力源とする電気自
動車の燃料電池からの排気ガス中に含まれる水分を除去
する燃料電池用気液分離器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、酸素と水素を反応させて発電する
燃料電池車の排気ガスには、反応を促進するために加湿
した水と、化学反応により生成された水とがミスト状に
なり多量に含まれている。この排気ガスをそのまま排気
系ダクトへ流すとマフラーの機能を低下させたり、マフ
ラーの出口から白煙を出すという問題がある。このた
め、排気ガス中の水を排気ガスから分離する目的で気液
分離器が設けられている。
燃料電池車の排気ガスには、反応を促進するために加湿
した水と、化学反応により生成された水とがミスト状に
なり多量に含まれている。この排気ガスをそのまま排気
系ダクトへ流すとマフラーの機能を低下させたり、マフ
ラーの出口から白煙を出すという問題がある。このた
め、排気ガス中の水を排気ガスから分離する目的で気液
分離器が設けられている。
【０００３】気液分離器には種々なものがあるが、その
１つにサイクロン式分離器がある。図３はこのサイクロ
ン式気液分離器を示す。同図において、（ａ）は上面
図、（ｂ）は（ａ）図のｂ−ｂ線における断面図であ
り、符号１はサイクロン室（遠心分離室）となる本体
部、２は入口管、３は出口管、４は排水管である。そし
て本体部１は円筒部１ａの上部を天板部１ｂで、下部を
底板部１ｃで密閉した円筒状をなし、入口管２は本体部
１の天板部１ｂの近傍に設けられ且つ円筒部１ａに対し
て接線方向に設けられている。また、出口管３は本体部
１の上部の天板部１ｂの中央部に垂直に設けられ、本体
部１の内部及び外部に突出している。また、排水管４は
本体部１の底部に設けられている。
１つにサイクロン式分離器がある。図３はこのサイクロ
ン式気液分離器を示す。同図において、（ａ）は上面
図、（ｂ）は（ａ）図のｂ−ｂ線における断面図であ
り、符号１はサイクロン室（遠心分離室）となる本体
部、２は入口管、３は出口管、４は排水管である。そし
て本体部１は円筒部１ａの上部を天板部１ｂで、下部を
底板部１ｃで密閉した円筒状をなし、入口管２は本体部
１の天板部１ｂの近傍に設けられ且つ円筒部１ａに対し
て接線方向に設けられている。また、出口管３は本体部
１の上部の天板部１ｂの中央部に垂直に設けられ、本体
部１の内部及び外部に突出している。また、排水管４は
本体部１の底部に設けられている。
【０００４】そして、燃料電池からの排気ガスは、入口
管２より本体部１内に入り、旋回運動をしながら下方に
行き、反転して上昇し、出口管３より排気される。この
とき、旋回運動の遠心力により排気ガス中の気体と水分
とが分離され、気体は出口管３より排気され、液体は本
体部１の内壁面を伝って下降し排水管４より排出され
る。
管２より本体部１内に入り、旋回運動をしながら下方に
行き、反転して上昇し、出口管３より排気される。この
とき、旋回運動の遠心力により排気ガス中の気体と水分
とが分離され、気体は出口管３より排気され、液体は本
体部１の内壁面を伝って下降し排水管４より排出され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記気液分離器におい
ては、気液分離後の水分が本体底部に溜まり、その水５
が矢印Ａで示す気流に乗って再飛散し出口管３から流出
するという問題がある。また、本体部１の内壁に付着し
た水６が矢印Ｂで示す気流に乗って出口管３から流出す
るという問題もある。
ては、気液分離後の水分が本体底部に溜まり、その水５
が矢印Ａで示す気流に乗って再飛散し出口管３から流出
するという問題がある。また、本体部１の内壁に付着し
た水６が矢印Ｂで示す気流に乗って出口管３から流出す
るという問題もある。
【０００６】本発明は上記従来の問題点に鑑み、気液分
離後の水分が出口管より流出しないようにした燃料電池
用気液分離器を実現することを目的とする。
離後の水分が出口管より流出しないようにした燃料電池
用気液分離器を実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の請求項１は、上下を密閉した円筒状の本体部１
０と、該本体部１０の円筒状の上部近傍で且つ接線方向
に設けられた入口管１１と、本体部１０の天板部１０ｂ
の中央部に該本体部１０の内外部に突出するように設け
られた出口管１２と、本体部１０の下部に設けられた排
水管１３とを具備してなる燃料電池用気液分離器におい
て、前記本体部１０の内部の上下中間部に、該本体部１
０の内径にほぼ等しい外径を有し且つ外周に複数の切欠
き部１４ａが形成された仕切り板１４を設けて成ること
を特徴とする。
本発明の請求項１は、上下を密閉した円筒状の本体部１
０と、該本体部１０の円筒状の上部近傍で且つ接線方向
に設けられた入口管１１と、本体部１０の天板部１０ｂ
の中央部に該本体部１０の内外部に突出するように設け
られた出口管１２と、本体部１０の下部に設けられた排
水管１３とを具備してなる燃料電池用気液分離器におい
て、前記本体部１０の内部の上下中間部に、該本体部１
０の内径にほぼ等しい外径を有し且つ外周に複数の切欠
き部１４ａが形成された仕切り板１４を設けて成ること
を特徴とする。
【０００８】この構成を採ることにより、本体部におい
て分離された水分は仕切り板１４の切欠き部１４ａから
下方に落下し、気体は旋回しながら仕切り板１４に遮ら
れて反転し出口管１２から排出されため仕切り板１４の
下方に溜まった水分が気体によって連れ出されることは
防止される。
て分離された水分は仕切り板１４の切欠き部１４ａから
下方に落下し、気体は旋回しながら仕切り板１４に遮ら
れて反転し出口管１２から排出されため仕切り板１４の
下方に溜まった水分が気体によって連れ出されることは
防止される。
【０００９】また、請求項２は、上下を密閉した円筒状
の本体部１０と、該本体部１０の円筒状の上部近傍で且
つ接線方向に設けられた入口管１１と、本体部１０の天
板部１０ｂの中央部に該本体部１０の内外部に突出する
ように設けられた出口管１２と、本体部１０の下部に設
けられた排水管１３とを具備してなる燃料電池用気液分
離器において、前記天板部１０ｂに設けられた出口管１
２の、本体部１０の内部に突出する部分の内径を拡大し
たことを特徴とする。また、請求項３は、前記出口管１
２の内径を拡大した部分１２ａは、その外径が本体部１
０の内壁より少なくとも入口管１１の内径寸法と同程度
離れ、高さは入口管１１の内径寸法より高いことを特徴
とする。
の本体部１０と、該本体部１０の円筒状の上部近傍で且
つ接線方向に設けられた入口管１１と、本体部１０の天
板部１０ｂの中央部に該本体部１０の内外部に突出する
ように設けられた出口管１２と、本体部１０の下部に設
けられた排水管１３とを具備してなる燃料電池用気液分
離器において、前記天板部１０ｂに設けられた出口管１
２の、本体部１０の内部に突出する部分の内径を拡大し
たことを特徴とする。また、請求項３は、前記出口管１
２の内径を拡大した部分１２ａは、その外径が本体部１
０の内壁より少なくとも入口管１１の内径寸法と同程度
離れ、高さは入口管１１の内径寸法より高いことを特徴
とする。
【００１０】この構成を採ることにより、出口管の入り
口部が拡大されたため、その周辺の流速が下がり、その
ため気流による水分の持ち出し量は低減される。
口部が拡大されたため、その周辺の流速が下がり、その
ため気流による水分の持ち出し量は低減される。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の燃料電池用気液分
離器の第１の実施の形態を示す図で、（ａ）は縦断面
図、（ｂ）は仕切り板の斜視図である。本実施の形態は
同図に示すように、円筒部１０ａと天板部１０ｂと底部
１０ｃとによりサイクロン室（遠心分離室）を形成する
本体部１０と、円筒部１０ａの上部に設けられた入口管
１１と、天板部１０ｂの中央に設けられた出口管１２
と、本体部１０の下部に設けられた排水管１３とよりな
ることは、図３で説明した従来例と同様であり、異なる
ところは、本体部１０に仕切り板１４を設けたことであ
る。
離器の第１の実施の形態を示す図で、（ａ）は縦断面
図、（ｂ）は仕切り板の斜視図である。本実施の形態は
同図に示すように、円筒部１０ａと天板部１０ｂと底部
１０ｃとによりサイクロン室（遠心分離室）を形成する
本体部１０と、円筒部１０ａの上部に設けられた入口管
１１と、天板部１０ｂの中央に設けられた出口管１２
と、本体部１０の下部に設けられた排水管１３とよりな
ることは、図３で説明した従来例と同様であり、異なる
ところは、本体部１０に仕切り板１４を設けたことであ
る。
【００１２】上記仕切り板１４は、（ｂ）図の如く、本
体部１０の内径とほぼ等しい外径を有する円板状をな
し、その外周の複数箇所（図においては8箇所）に切欠
き部１４ａが形成されている。そして、本体部１０が樹
脂である場合は、仕切り板１４はポリプロピレン等の樹
脂により形成され、バイブレーション溶着または熱溶着
によるカシメにより本体部１０に取り付けられる。
体部１０の内径とほぼ等しい外径を有する円板状をな
し、その外周の複数箇所（図においては8箇所）に切欠
き部１４ａが形成されている。そして、本体部１０が樹
脂である場合は、仕切り板１４はポリプロピレン等の樹
脂により形成され、バイブレーション溶着または熱溶着
によるカシメにより本体部１０に取り付けられる。
【００１３】このように構成された本実施の形態は、
（ａ）図の如く、入口管１１より入った燃料電池の排気
ガスは本体部１０において、サイクロン効果により気体
と水分に分離され、気体は出口管１２から排出され、水
分は円筒部１０ａの内壁に沿って落下し、排水管１３か
ら排水される。その際、分離された水分は矢印Ａで示す
ように仕切り板１４の切欠き部１４ａから下方に落下
し、気体は矢印Ｂで示すように、旋回しながら仕切り板
１４に遮られて反転し出口管１２から排出される。この
ため仕切り板１４の下方に溜まった水が気体によって連
れ出されることは防止される。
（ａ）図の如く、入口管１１より入った燃料電池の排気
ガスは本体部１０において、サイクロン効果により気体
と水分に分離され、気体は出口管１２から排出され、水
分は円筒部１０ａの内壁に沿って落下し、排水管１３か
ら排水される。その際、分離された水分は矢印Ａで示す
ように仕切り板１４の切欠き部１４ａから下方に落下
し、気体は矢印Ｂで示すように、旋回しながら仕切り板
１４に遮られて反転し出口管１２から排出される。この
ため仕切り板１４の下方に溜まった水が気体によって連
れ出されることは防止される。
【００１４】図２は本発明の燃料電池用気液分離器の第
２の実施の形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は
（ａ）図のｂーｂ線における断面図である。本実施の形
態は同図に示すように、円筒部１０ａと天板部１０ｂと
底部１０ｃとよりなる本体部１０と、円筒部１０ａの上
部に設けられた入口管１１と、天板部１０ｂの中央に設
けられた出口管１２と、本体部１０の下部に設けられた
排水管１３とよりなることは、図３で説明した従来例と
同様であり、異なるところは、出口管１２の形状を変更
したことである。
２の実施の形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は
（ａ）図のｂーｂ線における断面図である。本実施の形
態は同図に示すように、円筒部１０ａと天板部１０ｂと
底部１０ｃとよりなる本体部１０と、円筒部１０ａの上
部に設けられた入口管１１と、天板部１０ｂの中央に設
けられた出口管１２と、本体部１０の下部に設けられた
排水管１３とよりなることは、図３で説明した従来例と
同様であり、異なるところは、出口管１２の形状を変更
したことである。
【００１５】本実施の形態の出口管１２は、本体部１０
の内部に突出している部分の内径を拡大したものであ
り、その拡大した部分１２ａの外径は、入口管１１から
進入する排気が干渉しないように、本体部１０の内壁よ
り少なくとも入口管１１の内径寸法程度離れており、高
さは入口管１１の内径寸法より高くなるように形成され
ている。
の内部に突出している部分の内径を拡大したものであ
り、その拡大した部分１２ａの外径は、入口管１１から
進入する排気が干渉しないように、本体部１０の内壁よ
り少なくとも入口管１１の内径寸法程度離れており、高
さは入口管１１の内径寸法より高くなるように形成され
ている。
【００１６】このように構成された本実施の形態は、出
口管１２の入り口部が拡大されたため、その周辺の流速
が下がり、そのため気流による水分の持ち出し量は低減
される。さらに本実施の形態は、出口管１２の入口部の
流速が従来に比して下がるため圧力損失が低下するとい
う利点が生ずる。
口管１２の入り口部が拡大されたため、その周辺の流速
が下がり、そのため気流による水分の持ち出し量は低減
される。さらに本実施の形態は、出口管１２の入口部の
流速が従来に比して下がるため圧力損失が低下するとい
う利点が生ずる。
【００１７】
【発明の効果】本発明の燃料電池用気液分離器に依れ
ば、気液分離器本体内に仕切り板を設けたことにより、
分離された水を気流が出口管から持ち出すのを防止可能
とした。また、出口管の入り口部を拡径したことによ
り、その付近の流速を下げて出口管からの水分の流出を
防止可能とした。
ば、気液分離器本体内に仕切り板を設けたことにより、
分離された水を気流が出口管から持ち出すのを防止可能
とした。また、出口管の入り口部を拡径したことによ
り、その付近の流速を下げて出口管からの水分の流出を
防止可能とした。
【図１】本発明の燃料電池用気液分離器の第１の実施の
形態を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は仕切り板
の斜視図である。
形態を示す図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は仕切り板
の斜視図である。
【図２】本発明の燃料電池用気液分離器の第２の実施の
形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）図の
ｂーｂ線における断面図である。
形態を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）図の
ｂーｂ線における断面図である。
【図３】従来の気液分離器の１例を示す図で、（ａ）は
上面図、（ｂ）は（ａ）図のｂーｂ線における断面図で
ある。
上面図、（ｂ）は（ａ）図のｂーｂ線における断面図で
ある。
１０…本体部
１０ａ…円筒部
１０ｂ…天板部
１０ｃ…底部
１１…入口管
１２…出口管
１２ａ…拡径部
１３…排水管
１４…仕切り板
１４ａ…切欠き部
Claims (3)
- 【請求項１】 上下を密閉した円筒状の本体部（１０）
と、該本体部（１０）の円筒状の上部近傍で且つ接線方
向に設けられた入口管（１１）と、本体部（１０）の天
板部（１０ｂ）の中央部に該本体部（１０）の内外部に
突出するように設けられた出口管（１２）と、本体部
（１０）の下部に設けられた排水管（１３）とを具備し
てなる燃料電池用気液分離器において、 前記本体部（１０）の内部の上下中間部に、該本体部
（１０）の内径にほぼ等しい外径を有し且つ外周に複数
の切欠き部（１４ａ）が形成された仕切り板（１４）を
設けて成ることを特徴とする燃料電池用気液分離器。 - 【請求項２】 上下を密閉した円筒状の本体部（１０）
と、該本体部（１０）の円筒状の上部近傍で且つ接線方
向に設けられた入口管（１１）と、本体部（１０）の天
板部（１０ｂ）の中央部に該本体部（１０）の内外部に
突出するように設けられた出口管（１２）と、本体部
（１０）の下部に設けられた排水管（１３）とを具備し
てなる燃料電池用気液分離器において、 前記天板部（１０ｂ）に設けられた出口管（１２）の、
本体部（１０）の内部に突出する部分の内径を拡大した
ことを特徴とする燃料電池用気液分離器。 - 【請求項３】 前記出口管（１２）の内径を拡大した部
分（１２ａ）は、その外径が本体部（１０）の内壁より
少なくとも入口管（１１）の内径寸法と同程度離れ、高
さは入口管（１１）の内径寸法より高いことを特徴とす
る請求項２に記載の燃料電池用気液分離器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001182332A JP2003001033A (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 燃料電池用気液分離器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001182332A JP2003001033A (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 燃料電池用気液分離器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003001033A true JP2003001033A (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=19022459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001182332A Pending JP2003001033A (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 燃料電池用気液分離器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003001033A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004105822A (ja) * | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Sango Co Ltd | 気液分離装置 |
| JP2005353583A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-12-22 | Yamaha Motor Co Ltd | 燃料電池システムおよびそれを用いた輸送機器 |
| KR100685369B1 (ko) | 2006-10-30 | 2007-02-22 | 홍현수 | 압축공기용 제습기 |
| KR100696526B1 (ko) * | 2005-06-30 | 2007-03-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 직접액체연료전지의 기액 분리장치 |
| WO2007110904A1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | 気液分離装置 |
| JP2012130858A (ja) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Yoshiko:Kk | サイクロン |
| JP2013000648A (ja) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Kaneda Kosakusho:Kk | 排煙処理装置 |
| CN103657265A (zh) * | 2013-12-10 | 2014-03-26 | 中国海洋石油总公司 | 一种原油伴生气超重力分离装置 |
| KR101389756B1 (ko) | 2013-04-08 | 2014-04-28 | (주)대영오앤이 | 연료전지용 기액분리장치 |
| CN103894030A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-07-02 | 安徽华晶机械股份有限公司 | 两级气液分离装置 |
| JP2016072183A (ja) * | 2014-10-01 | 2016-05-09 | フォード グローバル テクノロジーズ、リミテッド ライアビリティ カンパニー | 燃料電池システム用遠心水分離装置 |
-
2001
- 2001-06-15 JP JP2001182332A patent/JP2003001033A/ja active Pending
Cited By (13)
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| WO2007110904A1 (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | 気液分離装置 |
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