燃料电池系统技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池系统。燃料电池系统包括气液分离器和燃料气体泵，该燃料气体泵被构造成将气液分离器中的燃料废气返回到燃料电池组。气液分离器具有向上延伸的第一连接部。燃料气体泵具有构成泵室的内壁面，并且该内壁面的下部设置有开口，第一连接部插入到该开口中。内壁面的下部朝向开口向下倾斜。该第一连接部的顶端被布置在如下的高度处，该高度等于或低于沿着该内壁面的下部延伸的延伸平面的高度。第一连接部的顶端设置有倾斜面，该倾斜面朝向内周面向下倾斜。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统
本专利技术涉及一种包括气液分离器和燃料气体泵的燃料电池系统。
技术介绍
存在一种已知的燃料电池系统，该燃料电池系统包括气液分离器和氢气泵(燃料气体泵)(例如，参见日本未审专利申请特开第2019-16495号(JP2019-16495A))。气液分离器从燃料电池组排出的氢废气中分离出氢废气(燃料废气)中所含的水，并且储存并排出分离出的水。氢气泵(燃料气体泵)使气液分离器中的氢废气返回到燃料电池组。在上述JP2019-16495A中，将氢气泵布置在气液分离器的上表面上。氢废气通过设置在氢气泵下部的开口被吸入，并从设置在氢气泵上部中的输送口输送到燃料电池组。
技术实现思路
从气液分离器流入到氢气泵中的氢废气含有水，并且，如果水残留在氢气泵中，则在车辆不移动时水可能冻结。具体地，如果水积聚在氢气泵与气液分离器之间的连接部处，则积聚的水可能会冻结并阻塞该连接部，或者在车辆停止以后由于振动等而使水滴落在气液分离器中，并且滴落的水可能冻结并阻塞气液分离器的排出路径。本专利技术提供了一种燃料电池系统，该燃料电池系统能够抑制液体残留在燃料气体泵中。本专利技术的一个方面涉及一种燃料电池系统。该燃料电池系统包括：气液分离器和燃料气体泵。气液分离器被构造成从燃料废气中分离出该燃料废气中所含的液体，并且储存和排出分离的液体，其中该燃料废气被从燃料电池组排出。燃料气体泵被连接到气液分离器，并且被构造成将气液分离器中的燃料废气返回到燃料电池组。气液分离器具有第一连接部，该第一连接部具有管状形状并且向上延伸。燃料气体泵具有构成泵室的内壁面，并且该内壁面的下部设置有开口，该开口被构造成使得第一连接部插入到该开口中。内壁面的下部朝向开口向下倾斜。第一连接部的顶端被布置在如下的高度处，该高度等于或低于沿着内壁面的下部延伸的延伸平面的高度。第一连接部的顶端设置有倾斜面，该倾斜面与第一连接部的内周面连续并且朝向内周面向下倾斜。在本说明书和权利要求书中，术语“倾斜角度”是指相对于水平面的倾斜角度。在根据本专利技术的燃料电池系统中，可使燃料废气在第一连接部的顶端的周围的流动顺畅。即，能够抑制燃料气体泵的开口的周围的燃料废气的停滞。因此，可以将燃料气体泵中的液体与燃料废气一起有效地输送到燃料电池组，使得能够抑制水残留在燃料气体泵中。另外，第一连接部的顶端设置有倾斜面，该倾斜面与第一连接部的内周面连续并且朝向内周面向下倾斜。这促进了附着在第一连接部的顶端(倾斜面)的液体返回到气液分离器。即，能够抑制附着在燃料气体泵的开口上的液体的积聚。因此，能够抑制积聚在燃料气体泵的开口中的液体冻结而阻塞开口。另外，能够抑制积聚在燃料气体箱的开口中的液体在车辆停止后由于振动等原因掉落到气液分离器中并冻结，从而阻塞气液分离器的排出路径。在上述方面的燃料电池系统中，第一连接部的倾斜面可以设置在延伸平面上。利用这种构造，能够使燃料废气的流动顺畅，特别是在内壁面的下部和倾斜面的周围。即，能够特别抑制燃料气体泵的开口的周围的燃料废气的停滞。因此，可以将燃料气体泵中的液体与燃料废气一起有效地输送到燃料电池组，从而能够特别地抑制液体残留在燃料气体泵中。上述方面的燃料电池系统还可以包括引入管，该引入管被构造成将从燃料电池组排出的燃料废气引入到气液分离器中。该气液分离器可以具有第二连接部，该第二连接部具有管状形状并且被构造成使得该引入管被插入到第二连接部中并且被连接到该第二连接部。第二连接部的内周面的在周向方向上的至少最下部被设置成在相对于引入管的下游端更下游的区域中朝向下游侧以始终一致的方式向下延伸。利用该构造，附着在第二连接部的内周面的在周向方向上的最下部上的液滴向第二连接部的下游移动并落入到容器中。即，能够抑制液体在气液分离器的第二连接部中的积聚，这是与例如在第二连接部的内周面的在周向方向上的最下部中形成有朝向下游侧向上突出的台阶的情况不同的。因此，能够抑制积聚在气液分离器的第二连接部中的液体冻结而阻塞第二连接部。另外，能够抑制积聚在气液分离器的第二连接部中的液体在车辆停止后由于振动等原因掉落到气液分离器中并冻结，从而阻塞气液分离器的排出通路。根据本专利技术，可以提供一种燃料电池系统，该燃料电池系统能够抑制液体残留在燃料气体泵中。附图说明下面将参照附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：图1是根据本专利技术的实施例的燃料电池系统的系统构造图；图2是示出根据本专利技术的实施例的燃料电池系统的气液分离器和燃料气体泵的周围的结构的侧视图；图3是示出根据本专利技术的实施例的燃料电池系统的气液分离器和燃料气体泵的周围的结构的截面图；图4是示出根据本专利技术的实施例的燃料电池系统的气液分离器的第一连接部的周围的结构的截面图；图5是示出根据本专利技术的实施例的燃料电池系统的气液分离器的第一连接部的周围的结构的平面图；图6是示出根据本专利技术的实施例的燃料电池系统中的气液分离器与引入管之间的连接部的结构的截面图；图7是沿着图6中的VII-VII线截取的截面图；图8是示出设置在根据本专利技术的第一变型的燃料电池系统的气液分离器的第二连接部中的台阶的图；图9是示出根据本专利技术的第二变型的燃料电池系统的气液分离器的第一连接部的周围的结构的平面图；并且图10是沿着图9中的X-X线截取的截面图。具体实施方式在下文中，将基于附图中示出的实施例的示例来详细描述本专利技术的构造。在下文中，作为示例，将描述将本专利技术应用于安装在燃料电池车辆上的燃料电池，或包括该燃料电池的燃料电池系统的情况。但是，应用范围不限于该示例。燃料电池系统1被安装在车辆(未示出)上，并且供给用于驱动车辆的电力。如图1中所示，燃料电池系统1包括燃料电池组10、氧化剂气体供给系统20和燃料气体供给系统30。燃料电池组10通过将用作单体电池的多个燃料电池堆叠起来而形成。氧化剂气体供给系统20将诸如空气的氧化剂气体供给到燃料电池组10。燃料气体供给系统30将诸如氢的燃料气体供给到燃料电池组10。氧化剂气体供给系统20包括例如氧化剂气体供给通路25和氧化剂气体排出通路29。氧化剂气体供给通路25用于向燃料电池组10(的阴极)供给氧化剂气体。氧化剂气体排出通路29用于从燃料电池组10排出氧化剂废气，该氧化剂废气是通过使供给到燃料电池组10的氧化剂气体进行电化学反应而生成的。氧化剂气体供给系统20的每个通路均可以由诸如橡胶软管或金属管的管组成。氧化剂气体供给通路25从上游侧设置有空气滤清器21、压缩机22、中间冷却器23等，并且氧化剂气体排出通路29设置有消声器28等。在氧化剂气体供给通路25中，空气滤清器21去除从大气中吸入的氧化剂气体(空气等)中的灰尘。压缩机22压缩通过空气滤清器21引入的氧化剂气体，并且将被压缩的氧化剂气体供给到中间冷却器23。中间冷却器23通过在氧化剂气体穿过中间冷却器23的同时与制冷剂进行热交换来冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池系统，其特征在于包括：/n气液分离器，所述气液分离器被构造成从燃料废气分离被包含在所述燃料废气中的液体，并且储存和排出所分离出的液体，其中所述燃料废气被从燃料电池组排出；以及/n燃料气体泵，所述燃料气体泵被连接到所述气液分离器，并且被构造成将所述气液分离器中的所述燃料废气返回到所述燃料电池组，/n其中，所述气液分离器具有第一连接部，所述第一连接部具有管状形状并且向上延伸；/n所述燃料气体泵具有构成泵室的内壁面，并且所述内壁面的下部设置有开口，所述开口被构造成使得所述第一连接部被插入到所述开口中；/n所述内壁面的所述下部朝向所述开口向下倾斜；/n所述第一连接部的顶端被布置在如下高度处，该高度等于或低于沿着所述内壁面的所述下部延伸的延伸平面的高度；并且/n所述第一连接部的所述顶端设置有倾斜面，所述倾斜面与所述第一连接部的内周面连续并且朝向所述内周面向下倾斜。/n

【技术特征摘要】
20190606 JP 2019-1058631.一种燃料电池系统，其特征在于包括：
气液分离器，所述气液分离器被构造成从燃料废气分离被包含在所述燃料废气中的液体，并且储存和排出所分离出的液体，其中所述燃料废气被从燃料电池组排出；以及
燃料气体泵，所述燃料气体泵被连接到所述气液分离器，并且被构造成将所述气液分离器中的所述燃料废气返回到所述燃料电池组，
其中，所述气液分离器具有第一连接部，所述第一连接部具有管状形状并且向上延伸；
所述燃料气体泵具有构成泵室的内壁面，并且所述内壁面的下部设置有开口，所述开口被构造成使得所述第一连接部被插入到所述开口中；
所述内壁面的所述下部朝向所述开口向下倾斜；
所述第一连接部的顶端被布置在如下高度处，该高度等于或低于沿着所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：小塚智之，高山干城，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP