JP7363745B2 - 気液分離器 - Google Patents
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Description
このように、第2貯水部の水を良好に排出できると共に、燃料電池の発電停止後の第2貯水部への水の貯留を防止する気液分離器が構成された。
〔基本構成〕
図1~図5には燃料電池車(FCV)に搭載される燃料電池のアノード側から排出されるアノードオフガス(含水ガスの一例)に含まれる水を分離する気液分離器Aを示している。この気液分離器Aは、ハウジングHの上部位置に導入部1と、導出部2とを備え、底部位置に電磁開閉弁3(弁機構の一例)を備え、ハウジングHの内部空間の上部に気液分離部4を配置し、内部空間の下部に第1貯水部5と、第2貯水部6とを配置している。
図1~図5に示すように、ハウジングHは、上部ハウジング10と下部ハウジング20とを有すると共に、上部ハウジング10の上部フランジ10fと、下部ハウジング20の下部フランジ20fとを重ね合わせ、これらを複数の締結ボルト7で締結することで一体化されている。
図2~図7に示すように、仕切部材30は、筒状壁24の上部領域24aの外壁面から外方に離間した位置に配置され、側面視(縦軸芯Yに垂直な方向視)で上部領域24aに重複する位置に配置された筒状の縦壁部31と、この縦壁部31の上端を塞ぐ蓋状部32とが一体形成されている。このように、気液分離器Aでは、仕切部材30の縦壁部31が筒状壁24の外部を覆い、この仕切部材30の縦壁部31の上端を蓋状部32が塞ぐ構造であるため、第1貯水部5に貯留された水の水位が縦壁部31の下端より高くなった状態では、第1貯水部5の下部と第2貯水部6の上部とを、外部のガスの出入りが規制される流路で接続した構成となる。尚、後述するように縦壁部31に複数のスリット31aが形成されるため、このスリット31aによって多少のガスの流動は許容される。
この気液分離器Aでは、気液分離部4でアノードオフガスから分離した水の一部は、仕切部材30の上面や、フィルタ35の上面に落下し、他の一部は、下部ハウジング20の案内壁22の内面と傾斜壁23とに沿って流れ、結果として、フィルタ35で濾過された後に第1貯水部5に貯留される。
このように、気液分離部4からの水を直接的に受け止める第1貯水部5を備え、この第1貯水部5からの水がオーバーフローするように流す筒状壁24を備え、筒状壁24をオーバーフローして供給される水を受け止める第2貯水部6を備え、更に、第1貯水部5と第2貯水部6との圧力差によって水をオーバーフローさせる仕切部材30を備えることにより、電磁開閉弁3を開放するだけで第2貯水部6の水の全量を排出し、しかも、第1貯水部5の水の多くを排出できる気液分離器Aが構成された。
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い(実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している)。
4 気液分離部
5 第1貯水部
6 第2貯水部
24 筒状壁
26 排水流路
27 リブ体
28 排水誘導リブ
30 仕切部材
31 縦壁部
31a スリット
32 蓋状部
35 フィルタ
H ハウジング
Claims (5)
- 含水ガスが供給されるハウジングと、
前記ハウジングの上部に備えられ含水ガスから水を分離する気液分離部と、
前記ハウジングの下部に備えられ前記気液分離部で分離された水を受け止めて貯留する平面視で環状の第1貯水部と、
前記ハウジングの底部で前記第1貯水部より下側に配置され、前記第1貯水部からの水が供給される第2貯水部と、
前記第2貯水部の底部に連通する排水流路を開閉することで前記第2貯水部に貯留された水の排出および排出の停止を可能にする弁機構と、
前記第1貯水部の内側に配置され、前記第1貯水部の水をオーバーフローするまで貯留し、オーバーフローした水を前記第2貯水部に案内する筒状壁と、
前記筒状壁の外壁面から外方に離間した状態で前記筒状壁と対向配置された筒状の縦壁部、及び、前記縦壁部の上端を塞ぐ蓋状部を一体的に形成した仕切部材とを備えている気液分離器。 - 前記筒状壁の前記外壁面と前記縦壁部の内壁面との間に、前記第1貯水部から前記第2貯水部へと水が流れるようにする複数のリブ体を、前記外壁面と前記内壁面との少なくとも一方に有している請求項1に記載の気液分離器。
- 側面視において、前記縦壁部が、前記縦壁部の下端から前記筒状壁の上端より上側まで形成されたスリットを有している請求項1又は2に記載の気液分離器。
- 前記筒状壁の内周に、前記筒状壁の上端をオーバーフローした水を前記第2貯水部に案内する排水誘導リブを形成している請求項1~3のいずれか一項に記載の気液分離器。
- 前記仕切部材は、前記気液分離部と前記第1貯水部との間に、前記気液分離部で分離された水に含まれる塵埃を除去するフィルタを備えている請求項1~4のいずれか一項に記載の気液分離器。
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