液体回收装置制造方法及图纸

技术编号:24177841 阅读:37 留言:0更新日期:2020-05-16 05:20
液体回收装置具有:外管(20),该外管具有供气液二相流体导入的导入部(21);内管(30),该内管在导入部中的气液二相流体的流动方向上,在从导入部向下游侧延长的位置处配置于外管的内部,并且排出从气液二相流体分离出的气相流体;双重管部(35),该双重管部是在外管中的流动方向下游侧,相对于外管的内侧设置预先确定的间隔来配置内管而构成的,并且具有形成于外管的内侧与内管之间的间隙部(40);连通孔(41),该连通孔将内管的内部和间隙部连通起来;以及排液部(45),该排液部与间隙部连接,并且排出流入到间隙部的内部的液相流体。

Liquid recovery unit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液体回收装置关联申请的相互参照本申请基于2017年9月29日申请的日本专利申请2017-190183号,在此引用其记载内容。
本专利技术涉及一种从气液二相流体中分离并回收液相流体的液体回收装置。
技术介绍
以往,在使用蒸气、压缩空气、各种气体等的流体的系统中,配置有液体回收装置。该液体回收装置构成为将气液二相状态的流体分离为气相和液相,并且回收分离出的液相状态的流体并使用于各种用途。作为这样的液体回收装置,已知有专利文献1的专利技术。专利文献1中所记载的气液分离器构成为通过配置沿着供气液二相流体流动的分离器壳体的内周壁面的圆筒形状的液体集合部件,从而形成管状部件的双重构造。在该气液分离器中,在流入分离器壳体的内周壁面与液体集合部件表面之间的间隙部分时,气液二相流体被分离为气相状态的流体和液相状态的流体。分离出的液相状态的流体沿着分离器壳体的内周壁面流动。在分离器壳体与液体集合部件之间的间隙部分设有液体排出口,并且构成为经由该液体排出口回收分离出的液相状态的流体。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2005-147482号公报在使用液体回收装置的系统中,流入液体回收装置的气液二相流体的状态并一定始终是规定的状态。例如,在应用于燃料电池系统的情况下,作为气液二相流体的燃料电池的排气的状态根据负荷变动等会发生各种各样的变化。因此,作为液体回收装置,需要在宽泛的条件下将液相流体的回收率维持得较高。在专利文献1的气液分离器那样的液体回收装置中,在气液二相流体的流量较大的情况下,间隙部分中的气相流体的流动停滞,会在用于向该间隙部分流入的流入部产生涡流。由于该涡流作用为阻碍液相流体朝向间隙部分移动,因此液体排出口的液相流体的回收率降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种能够在气液二相流体的宽泛的条件下实现液相流体的较高的回收率的液体回收装置。在本专利技术的一方式中,液体回收装置具有:外管,该外管具有供气液二相流体导入的导入部;内管,该内管在导入部中的气液二相流体的流动方向上,在从导入部向下游侧延长的位置处配置于外管的内部,并且该内管排出从气液二相流体分离出的气相流体;双重管部,该双重管部是在外管中的流动方向下游侧,相对于外管的内侧设置预先确定的间隔来配置内管而构成的,并且该双重管部具有形成于外管的内侧与内管之间的间隙部;连通孔,该连通孔将内管的内部和间隙部连通起来;以及排液部,该排液部与间隙部连接,并且排出流入到间隙部的内部的液相流体。根据该液体回收装置,通过使从外管的导入部导入的气液二相流体通过由外管和内管构成的双重管部,从而能够使气液二相流体分离为气相流体和液相流体,并经由排液部而回收分离出的液相流体。在此,在该液体回收装置中,由于双重管部中的间隙部与内管的内部通过连通孔而连通,因此流入到间隙部的气相流体的一部分不会在间隙部的内部停滞而向内管的内部流动。由此,根据该液体回收装置,通过连通孔使间隙部的内部的气相流体的流动顺利地进行,从而能够提高流入间隙部的气相流体的流体流速,并减小相对于向内管的内部流入的气相流体的流速的流速差。其结果是,根据该液体回收装置,即使是在从导入部导入的气液二相流体的流量增大的情况下,也能够抑制相对于间隙部的流入部分中的涡流的产生。即,即使是在气液二相流体的流量增大的情况下,该液体回收装置也能够使沿着外管的内表面移动的液相流体顺利地流入间隙部的内部以及排液部,进而能够以较高的回收率回收液相流体。附图说明图1是包括第一实施方式的液体回收装置的燃料电池系统的结构图。图2是第一实施方式的液体回收装置的外观立体图。图3是表示第一实施方式的液体回收装置的结构的剖视图。图4是表示第一实施方式的液体回收装置中的多个连通孔的配置的剖视图。图5是表示比较例的气液分离器中的气液二相流体的流动的说明图。图6是表示第一实施方式的液体回收装置中的气液二相流体的流动的说明图。图7是表示第二实施方式的液体回收装置的结构的剖视图。图8是表示第二实施方式的液体回收装置中的连通孔的配置的剖视图。图9是表示第三实施方式的液体回收装置的结构的剖视图。图10是表示第三实施方式的液体回收装置中的多个连通孔的配置的剖视图。图11是表示第四实施方式的液体回收装置的结构的剖视图。图12是表示液体回收装置的变形例的剖视图。具体实施方式以下,基于附图对实施方式进行说明。在以下的实施方式中,在图中对于彼此相同或等同的部分标注相同的附图标记。(第一实施方式)第一实施方式的液体回收装置10搭载于将燃料电池1作为电源而行驶的电动汽车(燃料电池车辆),并且构成燃料电池系统100的一部分。该燃料电池系统100构成为将由燃料电池1产生的电力供给到行驶用电动机、电池等电设备(未图示)。首先,一边参照图1,一边对第一实施方式的燃料电池系统100的结构进行说明。如图1所示,第一实施方式的燃料电池系统100具有利用氢气和氧气的化学反应来产生电力的燃料电池1(FC堆栈)。该燃料电池1是固体高分子电解质型燃料电池(PEFC),并且通过组合多个单元而构成。各单元通过将电解质膜夹在一对电极之间而形成。含氧的空气经由空气通路2而被供给到燃料电池1。在该空气通路2配置有气泵6,通过气泵6的工作来压送空气,而将空气供给到燃料电池1。另外,氢气经由氢气通路3而被供给到燃料电池1。并且,在燃料电池1中,发生以下的氢气和氧气的电化学反应,并且产生电能。未在该电化学反应中使用的未反应的氧气以及氢气作为废气以及废氢气从燃料电池1排出。此外,未反应的废氢气伴随着氢气泵9的工作而再次返回到氢气通路3,并且被供给到燃料电池1。(负极侧)H2→2H++2e-(正极侧)2H++1/2O2+2e-→H2O为了进行该电化学反应,燃料电池1内的电解质膜需要成为包含水分的湿润状态。该燃料电池系统100构成为对向燃料电池1供给的空气以及氢气进行加湿,并且通过将这些加湿后的气体供给到燃料电池1,从而对燃料电池1内的电解质膜进行加湿。另外,在燃料电池1中,通过发电时的电化学反应而产生热以及水分。当考虑该燃料电池1的发电效率时,需要在燃料电池系统100工作期间将燃料电池1维持在恒定的温度(例如,80℃左右)。另外,燃料电池1内部的电解质膜当超过规定的容许上限温度时会由于高温而被破坏。因此,需要将燃料电池1的温度保持在容许温度以下。如图1所示,在该燃料电池系统100配置有冷却水回路,并且使用作为热介质的冷却水对燃料电池1进行冷却,而对该燃料电池1的温度进行控制。为了防止低温时的冻结,作为该热介质的冷却水例如能够使用乙二醇和水的混合溶液。该冷却水回路构成为具有散热器4、风扇5、冷却水流路7和水泵8,通过使冷却水在燃料电池1与散热器4之间循环,从而将在本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种液体回收装置,其特征在于,具有:/n外管(20),该外管具有供气液二相流体导入的导入部(21);/n内管(30),该内管在所述导入部中的所述气液二相流体的流动方向上,在从所述导入部向下游侧延长的位置处配置于所述外管的内部,并且该内管排出从所述气液二相流体分离出的气相流体;/n双重管部(35),该双重管部是在所述外管中的所述流动方向下游侧,相对于所述外管的内侧设置预先确定的间隔来配置所述内管而构成的,并且该双重管部具有形成于所述外管的内侧与所述内管之间的间隙部(40);/n连通孔(41),该连通孔将所述内管的内部和所述间隙部连通起来;以及/n排液部(45),该排液部与所述间隙部连接,并且排出流入到所述间隙部的内部的液相流体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 JP 2017-1901831.一种液体回收装置,其特征在于,具有:
外管(20),该外管具有供气液二相流体导入的导入部(21);
内管(30),该内管在所述导入部中的所述气液二相流体的流动方向上,在从所述导入部向下游侧延长的位置处配置于所述外管的内部,并且该内管排出从所述气液二相流体分离出的气相流体;
双重管部(35),该双重管部是在所述外管中的所述流动方向下游侧,相对于所述外管的内侧设置预先确定的间隔来配置所述内管而构成的,并且该双重管部具有形成于所述外管的内侧与所述内管之间的间隙部(40);
连通孔(41),该连通孔将所述内管的内部和所述间隙部连通起来;以及
排液部(45),该排液部与所述间隙部连接,并且排出流入到所述间隙部的内部的液相流体。


2.如权利要求1所述的液体回收装置,其特征在于,
所述排液部被配...

【专利技术属性】
技术研发人员:西中村和寿吉冈良山藤考弘
申请(专利权)人:株式会社电装丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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