JP2005347024A - 気液分離器 - Google Patents

気液分離器 Download PDF

Info

Publication number
JP2005347024A
JP2005347024A JP2004163258A JP2004163258A JP2005347024A JP 2005347024 A JP2005347024 A JP 2005347024A JP 2004163258 A JP2004163258 A JP 2004163258A JP 2004163258 A JP2004163258 A JP 2004163258A JP 2005347024 A JP2005347024 A JP 2005347024A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
fluid
mesh demister
liquid separator
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004163258A
Other languages
English (en)
Inventor
Goji Katano
剛司 片野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2004163258A priority Critical patent/JP2005347024A/ja
Publication of JP2005347024A publication Critical patent/JP2005347024A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)

Abstract


【課題】 メッシュデミスタを用いて流入する流体の気液分離を行い、流体の流量によらず気液分離効率を高く保つことが可能な気液分離器を提供する。
【解決手段】 気液分離器は、メッシュデミスタを用いて気液分離を行う。更に、気液分離器は、流入する流体の流量が大きいほどメッシュデミスタの通過面積を大きくする調整手段を有している。これにより、流入する流体の流量によらずに、メッシュデミスタに流入する流速を所定の範囲に維持することができる。したがって、気液分離器は、気液分離性能を高く維持することができる。
【選択図】 図3

Description

本発明は、気液分離器に関する。
メッシュデミスタを用いた気液分離器が知られている。例えば、特許文献1には、メッシュデミスタの後方に多孔体を配置することで蒸気の分配を改善し、メッシュデミスタの面積利用効率を向上させるといった技術が記載されている。
しかしながら、特許文献1に開示されたメッシュデミスタは、一定流量の流体を扱うプラントのような装置に適用する場合には有効であるが、流速が変化する装置(例えば、燃料電池システムなど)に適用する場合には気液分離性能が低下する可能性がある。これは、メッシュデミスタは流体の慣性(慣性マス)の違いで気体と液体を分離しているが(気体は慣性が小さく、液体は慣性が大きい)、流速が低下すると液体の慣性が小さくなるために、液体も気体と同様にメッシュデミスタの線条を迂回して通過してしまうからである。したがって、流体の流速が低下するとメッシュデミスタによる液体の捕集効果が低下してしまう。また、流速が大きいときも、流体がメッシュデミスタを吹き抜けてしまう場合がある。
以上より、例えば燃料電池システムなどの装置に対してメッシュデミスタを用いた気液分離器を適用する場合には、メッシュデミスタに流入させる流体の流速を最適な範囲に維持することが必要である。
実開平7−32308号公報
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、メッシュデミスタを用いて流入する流体の気液分離を行い、流体の流量によらず気液分離効率を高く保つことが可能な気液分離器を提供することにある。
本発明の1つの観点では、流入する流体を気体と液体に分離する気液分離器は、メッシュデミスタと、前記流体の流量が多いほど前記メッシュデミスタへの通過面積を大きくする調整手段と、を備える。
上記の気液分離器は、流入する流体(液体と気体を含んでいる)を液体と気体に分離する装置であり、メッシュデミスタを用いて気液分離を行う。メッシュデミスタは、流体の慣性(慣性マス)の違いで気体と液体を分離する。更に、上記の気液分離器は、流入する流体の流量が大きいほど、流体がメッシュデミスタを通過する面積を大きくする調整手段を備えている。これにより、流入する流体の流量によらずに、メッシュデミスタに流入する流速を所定の範囲に維持することができる。よって、気液分離器は、流入する流体の流量によらずに、気液分離性能を高く維持することができる。
なお、上記の気液分離器は燃料電池システムに好適に適用される。燃料電池システムでは、気液分離器に流入する流体の流速が変化する。上記の気液分離器は、流入する流体の流量によらずに気液分離性能を高く維持することができるため、燃料電池システム内で有効に機能することができる。
上記の気液分離器の一態様では、前記調整手段は、前記流体の流入方向と逆方向に付勢され、前記流体の流入方向に移動可能な可動体を有し、前記メッシュデミスタは、前記可動体の移動を案内するように構成される。
この態様では、気液分離器の調整手段は、流体の流入方向に移動可能な可動体を有している。この可動体は、流体の流入方向と逆方向に、例えばバネなどにより付勢されており、その付勢力と気液分離器に流入する流体から受ける力との釣り合いによって移動する。メッシュデミスタは、この可動体の移動を案内するように構成される。即ち、メッシュデミスタは可動体のガイド機能を有する。これにより、メッシュデミスタにおいて可動体が接触する面(以下、「移動面」と呼ぶ)と可動体との間に隙間が生じない。これにより、流体の吹き抜けを防止することができる。また、メッシュデミスタがガイド機能を有するので、気液分離器に可動体のガイド部材などを別途設ける必要がない。したがって、気液分離器を低コストで簡便に構成することができる。
上記の気液分離器の他の一態様では、前記可動体は、弁体であり、ポペット式の弁又はリード弁にて構成される。
この態様では、可動体はポペット式の弁、又はリード弁にて構成される。これらは、流体の流量に応じた量だけ移動(即ち、変位)するので、メッシュデミスタにおける流体の通過面積を所望の量にする。これにより、メッシュデミスタに流入する流体の流速は、その流量によらずに所定の範囲に保たれる。
上記の気液分離器の他の一態様では、前記可動体は、浮き子にて構成される。
この態様では、可動体は、浮き子にて構成される。浮き子は、流体の流量が所定量以下である場合には、自重により流体の流入方向に付勢され流体の入口を塞いでいる。流体の流量が所定量を超えた場合には、浮き子は流体の流入方向に浮き上がる。これにより、メッシュデミスタに流体が流入する。浮き子は流量に応じた量だけ浮き上がるので、メッシュデミスタにおける流体の通過面積を所望の量にする。これにより、メッシュデミスタに流入する流体の流速は、その流量によらずに所定の範囲に保たれる。
上記の気液分離器の他の一態様では、前記メッシュデミスタは、前記可動体が所定量以上移動しないように制止するストッパ部を有している。
この態様では、メッシュデミスタは、可動体が所定量以上可動しないように制止するストッパ部を有している。即ち、メッシュデミスタは、可動体のストッパとして機能し、可動体の移動量を適正な範囲に制限する。よって、可動体は、メッシュデミスタのこれにより、流体の吹き抜けを防止することができる。また、メッシュデミスタがストッパ機能を有するので、気液分離器に可動体のストッパを別途設ける必要がない。したがって、気液分離器を低コストで簡便に構成することができる。
上記の気液分離器の他の一態様では、前記メッシュデミスタは、前記流体の出口方向の部材が入口方向の部材より密に構成されている。
この態様では、メッシュデミスタは、流体の出口方向の部材が入口方向の部材より密に構成されている。即ち、メッシュデミスタの出口付近にある部材は、入口付近にある部材に比べて、流体が通過するときの抵抗が大きくなるように構成されている。これにより、流体の流入が出口付近に集中しなくなり、低圧損で、メッシュデミスタに均等に流体を分配することができる。よって、気液分離器は、気液分離性能を更に高く維持することができる。
上記の気液分離器の他の一態様では、前記メッシュデミスタは、前記流体の出口方向の部材が入口方向の部材より肉厚に構成されている。
この態様では、メッシュデミスタは、流体の出口方向の部材が入口方向の部材より肉厚に構成されている。即ち、メッシュデミスタの出口付近にある部材は、入口付近にある部材に比べてが、流体が通過するときの抵抗が大きくなるように構成されている。これにより、流体の流入が出口付近に集中しなくなり、低圧損で、メッシュデミスタに均等に流体を分配することができる。よって、気液分離器は、気液分離性能を更に高く維持することができる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
[燃料電池システムの構成]
以下では、本発明の実施形態に係る気液分離器を燃料電池システムに適用した例について説明する。
図1は、本実施形態に係る気液分離器3を構成要素とする燃料電池システム50の概略構成図である。燃料電池システム50は、水素循環型のシステムであり、燃料電池(燃料電池スタック)1と、燃料タンク2と、気液分離器3と、ポンプ4と、バルブ5と、流路6a、6b、6c、6dと、液槽7と、を備えている。燃料電池システム50は、燃料電池自動車(以下、単に「車両」と呼ぶ)などに搭載される。
燃料電池1は、電解質膜1cの両面に、ガスが拡散可能な多孔質層等の構造を有する電極を成膜した電池セルを、層間に導電性のセパレータを挟んで積層したもので、積層数に応じた出力電圧を取り出すことができる。図中には、説明の便宜のため電解質膜1c面にカソード極(空気極)1aと、アノード極(燃料極)1bが形成された単セルの構造のみを示している。アノード極1bには、燃料タンク2から流路6aを通じて燃料(水素)が供給され(矢印A1で示す)、カソード極1aには図示しない流路によりエア(空気)が供給される。以上により、電力が生成される。
燃料電池1は車両駆動用のモータの給電源であり、直流の高電圧を発生するようになっている。また、燃料電池スタック13の発電電圧は、DC−DCコンバータで降圧されて、車両に搭載される種々の補機や、これらへの給電用の二次電池であるバッテリに出力するようになっている。
燃料電池1にて電力生成のために用いられなかった水素(未使用の水素)や燃料電池1内の不純物などは、矢印A2で示すように流路6bを流通する。流路6b中には、本実施形態に係る気液分離器3が配設されている。よって、アノード極1bから排出される水素や水や不純物は、気液分離器3にて処理される。
気液分離器3は、流入する流体を水素などの気体と水などの液体に分離する。分離された気体は、矢印A3で示すように流路6cを流通する。この流路6c中には、ポンプ4が設けられている。ポンプ4は、流入する水素を再度アノード極1bに供給する際に、供給する水素の圧力などを制御する。即ち、ポンプ4は水素の循環装置として機能する。
一方、分離された水などの液体は、矢印A5で示すように流路6dを流通する。流路6d中には、液槽7とバルブ5が設けられている。液槽7は、分離された液体を一時的に貯蔵する。貯蔵されている液体は、バルブ5が開弁されたときに排出される。以下、上記の気液分離器3と液槽7とバルブ5とを合わせて「気液分離システム60」と呼ぶ。
[気液分離器の構成]
以下では、本実施形態に係る気液分離システム60の構成について説明する。
図2は、気液分離システム60の概略構成を示す。気液分離シスシステム60は、気液分離器3と、液槽7と、バルブ5と、を備えている。気液分離システム60には、矢印A2で示すように流体(液体と気体を含む)が流入する。この流体は、気液分離器3によって処理が行われる。なお、気液分離器3において、紙面下側を流体の入口とし、紙面上側を流体の出口として、以下で説明を行っていく。
図2における気液分離器3は、流体の流入方向に沿った面にて切断した断面図を示す。気液分離器3は、メッシュデミスタ31と、弁体32と、バネ33と、を備える。メッシュデミスタ31は、上面部及び底面部に開口を有する略円筒状の形状を有しており、金属の線条材料によるメッシュなどにて構成されている。また、メッシュデミスタ31は、気液分離器3に流体が流入する入口を囲むように配置されている。メッシュデミスタ31は、流入する流体のうち気体のみを通過させ、液体を通過させない。これは、慣性(慣性マス)の小さい気体はメッシュデミスタ31の線条を迂回して通過できるが、慣性の大きい液体はメッシュデミスタ31の線条を迂回することができないので線条に衝突して通過できないからである。なお、メッシュデミスタ31の材料としては、例えば焼結金属などを用いることができる。
気液分離器3は、弁体32とバネ33を具備するポペット式の弁を有している。弁体32は、略円板の形状を有し、底面部にシール部材としてのリブ部32aが設けられている。弁体32は、略円筒形状のメッシュデミスタ31の内部に配置されている。また、弁体32は、メッシュデミスタ31の内部において、矢印Bで示すように流体の流入方向(矢印A2)及びそれと逆方向に移動する。弁体32には、バネ33が接続されている。バネ33は、気液分離器3と弁体32とに接続されている。また、バネ33は、メッシュデミスタ31の内部に設けてある。
流体の流量が所定量以下である場合には、バネ33の付勢力により弁体32は入口を塞ぎ、リブ部32aが気液分離器3の内底面と接触してシール機能を果たし、流体を流入させない。一方、流体の流量が所定量を超え、流体の圧力がバネの付勢力に勝った場合には、弁体32は流体の流入方向に移動する。これにより、気液分離器3の入口と弁体32との間に隙間が生じ、流体がメッシュデミスタ31に流入する。メッシュデミスタ31の線条により、流体は気体と液体に分離される。
バネ33は流体の流量(圧力)に応じて伸縮するため、弁体32は流量に応じた量だけ移動する。よって、メッシュデミスタ31における流体の通過断面積は、流体の流量に応じた量になる。即ち、流体の流量が大きいときはその流体がメッシュデミスタ31を通過する断面積が大きくなり、流体の流量が小さいときはその流体がメッシュデミスタ31を通過する断面積が小さくなる。その結果、メッシュデミスタ31の単位断面積当たりに通過する流体の流量はほぼ一定となり、メッシュデミスタ31の単位面積に流入する流体の流速は、流体全体の流量によらずに所定の範囲に保たれることになる。したがって、本実施形態に係る気液分離器3は、流入する流体の流量に影響を受けることなく、気液分離性能を高く維持することができる。
以上のようにして気液分離器3で分離された気体は、矢印A3で示すように気液分離器3を通過していく。一方、液体は、矢印A5で示すように気液分離器3を通過せずに液槽7に貯蔵される。この液槽7には、流路6dが接続されている。また、流路6d中には前述したバルブ5が設けられており、バルブ5を開弁したときに貯蔵された液体は排出される。
なお、上記の本実施形態に係る気液分離器3は、燃料電池システム50に適用することに限定されない。また、本実施形態に係る気液分離器3は、上記のような気液分離システム60に適用することにも限定されない。更に、気液分離器3内のメッシュデミスタ31は、略円筒の形状にて構成することに限定されない。例えば、メッシュデミスタ31を多角柱などの形状にて構成してもよい。また、気液分離を行う装置として、線条で構成されたメッシュデミスタ31を用いずに、多孔質体を用いてもよい。
なお、図1に示すような水素循環型の燃料電池システムでは、バルブ5を開弁したときにポンプ4及び気液分離器3の方向へ逆流することがあり、それを防止するために逆止弁を設けることが一般的であるが、本実施形態に係る気液分離器3のように構成すると、気液分離器3とは別個に逆止弁を設ける必要が無くなるという利点もある。
次に、本実施形態に係る気液分離器3の詳細な構造について、図3を用いて説明する。図3(a)は、弁体32が移動していないときの気液分離器3の状態を示す図である。また、図3(b)は、弁体32が移動したときの気液分離器3の状態を示す図である。
図3に示すように、弁体32の外周面はメッシュデミスタ31の内周面C1に接している。弁体32はこのメッシュデミスタ31の内部をメッシュデミスタ31の内周面C1に案内されながら移動する。即ち、弁体32が移動するとき、弁体32の外周面とメッシュデミスタ31の内周面C1との間に隙間は生じない。これにより、流体の吹き抜けを防止することができる。以上のように、メッシュデミスタ31の内周面C1は、弁体32のガイド機能を有している。
また、メッシュデミスタ31は、流体の出口方向に位置する部分に、内側に折れ曲がった形状のストッパ部31sを有している。ストッパ部31sにより、弁体32はストッパ部31sより先に移動できない。よって、弁体32は、メッシュデミスタ31内部から外れることはない。これによっても、流体の吹き抜けを防止することができる。以上のように、メッシュデミスタ31のストッパ部31sは、弁体32のストッパとして機能する。なお、気液分離器3に最大限の流量が流入したときに弁体32がストッパ部31sに接触するように、又は最大限の流量が流入しても弁体32がストッパ部31sに接触しないように、バネ33のバネ係数や、メッシュデミスタ31におけるストッパ部31sの位置を設計するものとする。
このように、本実施形態に係るメッシュデミスタ31は、それ自体が弁体32のガイド機能及びストッパ機能を有している。これにより、弁体32のガイドやストッパを行う部材などを、気液分離器3に別途設ける必要がない。よって、気液分離器3を低コストで簡便に構成することができる。
図4は、弁体32が概ね最大限に移動したときの、メッシュデミスタ31を通過するガスの流れを示す図である。図4に示すように、流体はメッシュデミスタ31の内周面のほぼ全面に流入している。この場合、気液分離器3の出口付近を通過する流体の流速(矢印D1で示す)は、入り口付近を通過する流体の流速(矢印D2で示す)よりも速くなる。即ち、メッシュデミスタ31上の流体が通過する位置によって、流体の流速に差が生じる。これにより、メッシュデミスタ31の気液分離効果が低下してしまうといった問題が生じる。
図5は、上記のような問題を解決する手段を備えたメッシュデミスタを示す。図5は、メッシュデミスタ31a、31bの一部の断面図を拡大して示している(ここでは、図4などにおける断面図の左側のみを示す)。図5(a)は、第1の構成例に係るメッシュデミスタ31aを示す。図5(a)では、符号31cで示すように、メッシュデミスタ31aにおいて出口付近にある部分の線条が、入口付近にある部分の線条より、密に構成する。即ち、符号31cの部分は、流体が通過するときの抵抗が大きくなるように構成されている。これにより、流体の流入が出口付近に集中しなくなり、低圧損で、メッシュデミスタ31aに均等に流体を分配することができる。よって、気液分離器3は、気液分離性能を更に高く維持することができる。
図5(b)は、第2の構成例に係るメッシュデミスタ31bを示す。図5(b)に示すように、メッシュデミスタ31bは、メッシュデミスタ31bの幅が出口付近にいくほど、連続的に又は段階的に肉厚になるように構成されている。具体的には、メッシュデミスタ31bは、出口方向に広がった略円錐台の形状を有している。この場合も、メッシュデミスタ31bの出口付近にある部分は、入口付近にある部分より、流体が通過するときの抵抗が大きくなる。これにより、流体の流入が出口付近に集中しなくなり、低圧損で、メッシュデミスタ31bに均等に流体を分配することができる。よって、気液分離器3は、気液分離性能を更に高く維持することができる。なお、メッシュデミスタ31bの形状は図5(b)に示したものに限定されない。
[変形例]
次に、気液分離器の変形例について説明する。
図6は、第1の変形例に係る気液分離器3bの構造を示す。図6(a)及び(d)はメッシュデミスタ部分の断面を示し、図6(b)はメッシュデミスタ部分の側面図を示し、図6(c)は図6(a)の上方から見たメッシュデミスタ部分の平面図を示す。なお、図6(a)は気液分離器3bに流体が流入していないときの図を示し、図6(d)は気液分離器3bに流体が流入しているときの図を示す。
気液分離器3bは、メッシュデミスタ35と、リード弁36とを備える。リード弁36は、板部36aと支点部36bを有する。図6(b)及び(c)に示すように、リード弁36は上方から見て矩形であり、支点部36bにより固定された辺以外の3辺をメッシュデミスタ35により覆われている。
図6(d)に示すように、リード弁36の板部36aは、支点部36bを支点にして流体の流入方向にたわむ。これにより、メッシュデミスタ35に流体が流入する。この場合、板部36aは流体の流量に応じた量だけたわむ。これにより、メッシュデミスタ35に流入する流体の流速は、その流量によらずに所定の範囲に保たれることになる。したがって、第1の変形例に係る気液分離器3bも、流入する流体の流量によらずに、気液分離性能を高く維持することができる。
更に、メッシュデミスタ35は、板部36aがたわむときの端部の軌道に沿った形状を有する。言い換えると、メッシュデミスタ35の支点部36bと反対側の内側面は、支点部36bを中心とする球面の一部から構成される。よって、板部36aは、メッシュデミスタ35の内側面によってガイドされる。また、板部36aの幅方向の2辺(短辺)もメッシュデミスタ35の対向する内側面によりガイドされる。したがって、板部36aの端部とメッシュデミスタ35の内側面との間に隙間が生じることなく、板部36aがたわむことになる。これにより、流体の吹き抜けを防止することができる。
また、第1の変形例に係るメッシュデミスタ35も流体の出口方向に位置する部分に内側に折れ曲がった形状のストッパ部35sを有している。ストッパ部35sは、リード弁36の板部36bの、支点部36aにより固定された1辺を除く3辺に対応する位置に設けられている。ストッパ部35sにより、板部36aはストッパ部35sよりも先にたわむことはできない。これにより、流体の吹き抜けを防止することができる。
なお、第1の変形例に係る気液分離器3bが有するメッシュデミスタ35は、前述したようにリード弁36が大きくたわむほどの流量(概ね最大限の流量)が流入した場合にも、メッシュデミスタ35に均等に流体を分配するように構成されている。即ち、メッシュデミスタ35は、出口付近に位置する部分の線条が入口付近に位置する部分の線条より密に構成されるか、或いはメッシュデミスタ35の幅が出口付近にいくほど連続的に又は段階的に肉厚になるように構成される。これにより、低圧損にて、メッシュデミスタ35に均等に流体を分配することができる。よって、気液分離器3bは、気液分離性能を更に高く維持することができる。
図7は、第2の変形例に係る気液分離器3cの構造を示す。図7(a)は気液分離器3bに流体が流入していないときの図を示し、図7(b)は気液分離器3bに流体が流入しているときの図を示す。
気液分離器3cは、メッシュデミスタ37と、浮き子38とを備える。メッシュデミスタ37は上方が閉じた略円筒形状を有している。浮き子38は、略球体の形状を有している。図7(a)に示すように、浮き子38は、流体の流量が所定量以下である場合には自重により気液分離器3の入口を塞いでいる。この場合には、流体は流入しない。一方、図7(b)に示すように、流体の流量が所定量を超えた場合には、メッシュデミスタ37内部で浮き子38は流体の流入方向に浮き上がる。これにより、メッシュデミスタ37に流体が流入する。この場合、浮き子38は流量に応じた量だけ浮き上がる。これにより、メッシュデミスタ37に流入する流体の流速は、その流量によらずに所定の範囲に保たれることになる。したがって、第2の変形例に係る冷気液分離器3cも、流入する流体の流量によらず、気液分離性能を高く維持することができる。
また、メッシュデミスタ37は、浮き子38が流入方向に浮き上がるときに、メッシュデミスタ37の内側面と浮き子38との間に隙間が生じないような形状を有している。具体的には、メッシュデミスタ37は、半球状の頂部37aと略円筒状の側部37bとを合わせた形状を有している。以上により、浮き子38は、メッシュデミスタ37の内側面によってガイドされる。これにより、流体の吹き抜けを防止することができる。
更に、メッシュデミスタ37の頂部37aは閉じて形成されているので、浮き子38はこれ以上浮き上がることはできない。即ち、メッシュデミスタ37の頂部37aは、浮き子38のストッパとして機能する。これにより、流体の吹き抜けを防止することができる。
なお、第2の変形例に係る気液分離器3cが有するメッシュデミスタ37も、浮き子38が大きく浮き上がるほどの流量(概ね最大限の流量)が流入した場合にも、流体の流速が一定となるように構成されている。即ち、メッシュデミスタ37は、出口付近に位置する頂部37aの線条が、側部37bの入口付近の部分の線条より密に構成されるか、或いはメッシュデミスタ37の幅が、出口付近にいくほど連続的又は段階的に肉厚になるように構成される。これにより、低圧損にて、メッシュデミスタ37に均等に流体を分配することができる。よって、気液分離器3cは、気液分離性能を更に高く維持することができる。
本発明の実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る気液分離システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る気液分離器の構造を示す図である。 気液分離器に最大限の流量が流入したときの、流体の流れを示す図である。 本発明の実施形態に係るメッシュデミスタの具体例を示す図である。 本発明の第1の変形例に係る気液分離器の構造を示す図である。 本発明の第2の変形例に係る気液分離器の構造を示す図である。
符号の説明
1 燃料電池
2 燃料タンク
3、3b、3c 気液分離器
4 ポンプ
5 バルブ
6a、6b、6c、6d 流路
31、31a、31b、35、37 メッシュデミスタ
32 弁体
36 リード弁
38 浮き子
50 燃料電池システム
60 気液分離システム

Claims (7)

  1. 流入する流体を気体と液体に分離する気液分離器であって、
    メッシュデミスタと、
    前記流体の流量が多いほど前記メッシュデミスタへの通過面積を大きくする調整手段と、を備えることを特徴とする気液分離器。
  2. 前記調整手段は、前記流体の流入方向と逆方向に付勢され、前記流体の流入方向に移動可能な可動体を有し、
    前記メッシュデミスタは、前記可動体の移動を案内するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の気液分離器。
  3. 前記可動体は、弁体であり、ポペット式の弁又はリード弁にて構成されることを特徴とする請求項2に記載の気液分離器。
  4. 前記可動体は、浮き子にて構成されることを特徴とする請求項2に記載の気液分離器。
  5. 前記メッシュデミスタは、前記可動体が所定量以上移動しないように制止するストッパ部を有していることを特徴とする請求項1及至4のいずれか一項に記載の気液分離器。
  6. 前記メッシュデミスタは、前記流体の出口方向の部材が、入口方向の部材より密に構成されていることを特徴とする請求項1及至5のいずれか一項に記載の気液分離器。
  7. 前記メッシュデミスタは、前記流体の出口方向の部材が、入口方向の部材より肉厚に構成されていることを特徴とする請求項1及至5のいずれか一項に記載の気液分離器。
JP2004163258A 2004-06-01 2004-06-01 気液分離器 Pending JP2005347024A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004163258A JP2005347024A (ja) 2004-06-01 2004-06-01 気液分離器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004163258A JP2005347024A (ja) 2004-06-01 2004-06-01 気液分離器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005347024A true JP2005347024A (ja) 2005-12-15

Family

ID=35499212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004163258A Pending JP2005347024A (ja) 2004-06-01 2004-06-01 気液分離器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005347024A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008311166A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Panasonic Corp 燃料電池システム
US7842114B2 (en) 2008-07-18 2010-11-30 Uop Llc Vessel for receiving a fluid including a demister

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008311166A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Panasonic Corp 燃料電池システム
US7842114B2 (en) 2008-07-18 2010-11-30 Uop Llc Vessel for receiving a fluid including a demister

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7537626B2 (en) Gas-liquid separator for a fuel cell system onboard a vehicle
JP2008066087A (ja) 燃料電池システム
JP2009527870A (ja) 部分的に閉塞した端部を有する燃料電池流れ場チャネル
WO2007110904A1 (ja) 気液分離装置
US7842426B2 (en) Use of a porous material in the manifolds of a fuel cell stack
US20130122389A1 (en) Fuel cell bipolar plate exit for improved flow distribution and freeze compatibility
JP2019005689A (ja) 気液分離器
JP2008103241A (ja) 燃料電池
JP2006236612A (ja) 燃料電池
CN108736046B (zh) 燃料电池系统
JP2010073622A (ja) 燃料電池スタック及び燃料電池用セパレータ
JP2005347024A (ja) 気液分離器
JP7283168B2 (ja) 気液分離器
CA2490669A1 (en) Fuel cell
JP2010282783A (ja) 燃料電池システム
JP2007294177A (ja) 燃料電池
JP5222010B2 (ja) 弁装置
JP2008251239A (ja) 燃料電池
JP2021077481A (ja) 気液分離器
JP6403099B2 (ja) 燃料電池モジュール
JPWO2015133200A1 (ja) 流体制御弁
JP2008027804A (ja) 燃料電池
JP5215965B2 (ja) 弁装置
JP5191868B2 (ja) 燃料電池
KR20200028072A (ko) 연료전지 스택