一种燃料电池阳极安全净化装置制造方法及图纸

技术编号:31301297 阅读:16 留言:0更新日期:2021-12-08 22:10
本实用新型专利技术涉及一种燃料电池阳极安全净化装置,包括壳体,以及设置在壳体上部的出气口和设置在壳体下部的排水出口,壳体内上部设有混流腔、下部设有集水腔,集水腔顶部一侧与混流腔连通,另一侧与出气口连通,集水腔的底部与排水出口,混流腔内壁上还设有使得循环回流的高温高湿氢气沿混流腔内壁切向进入的循环泵回流口,且循环泵回流口的下部还设有朝一端倾斜的导流板。本实用新型专利技术在补充的低温氢气减压后进入混流腔,循环回流的高温高湿氢气从循环泵回流口进入,从循环泵回流口进入的氢气沿混流腔壁切向进入,带动补充的氢气旋转混合,且导流板设计带有一定斜面,使离开混流腔的氢气流离心旋转,增强水气分离效果。增强水气分离效果。增强水气分离效果。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池阳极安全净化装置


[0001]本技术涉及燃料电池领域,具体地说,是涉及一种燃料电池阳极安全净化装置。

技术介绍

[0002]质子膜燃料电池,是一种新型燃料电池,其电解质是一种固体有机膜,在增湿情况下,膜可传导质子。质子交换膜燃料电池反应中,若阳极发生堵水,燃料电池性能将会下降,甚至发生反极,造成不可逆的损失;另外,质子交换膜燃料电池反应对阳极的压力需要做安全的保护,防止阴阳极压差过高导致质子交换膜击穿;
[0003]氢燃料电池发动机系统阳极反应剩余的氢气通过氢气循环装置再次泵入电堆,循环装置回流的高温高湿氢气和前端进气的低温氢气汇流会造成高湿氢气中的气态水冷凝成液态水,若不将这部分液态水和氢气分离开,液态水将会随氢气流进入到电堆中,引起堵水,造成严重后果;其次,由于阳极与阴极的气体分压不同和密封原因,氧气会出现在阳极,当燃料电池发动机系统启动时,氢气进入阳极后,会在阳极形成氢空界面,导致碳腐蚀,造成燃料电池性能严重衰退。另外,因环境温度不同,补充进入系统的氢气温度不同,循环回流的氢气和补充的氢气汇后流冷凝产生水量也不同,排水时间设定不当会排出部分氢气,降低系统的氢气利用率,并且引起阳极压力波动。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题,本技术的目的在于提供一种氢气混合充分,温度均匀且水气分离效果更好的燃料电池阳极安全净化装置。
[0005]为了实现上述技术的目的,本技术采用以下技术方案:
[0006]一种燃料电池阳极安全净化装置,包括壳体,以及设置在壳体上部的出气口和设置在壳体下部的排水出口,所述壳体内上部设有混流腔、下部设有集水腔,所述集水腔顶部一侧与混流腔连通,另一侧与出气口连通,所述集水腔的底部与排水出口,所述混流腔内壁上还设有使得循环回流的高温高湿氢气沿混流腔内壁切向进入的循环泵回流口,且循环泵回流口的下部还设有朝一端倾斜的导流板。
[0007]作为优选方案,所述集水腔的底部还设有蓄水槽,所述蓄水槽的一侧通过加热常开电磁阀与排水出口连接。为避免氢气流将液态水带出,可将蓄水槽空间做小,避免有过多积水。
[0008]作为优选方案,所述排水出口与加热常开电磁阀之间还设有单向阀。
[0009]作为优选方案,所述集水腔中还设有用来为加热常开电磁阀开启或关闭提供触发信号的液位传感器。
[0010]作为优选方案,所述液位传感器安装在集水腔底部,且液位传感器内侧的集水腔底面高于蓄水槽一端的底面。液位传感器位置放于低处,在积水达到指定液面后及时排水。且液位传感器处的底部为斜面,积水能顺着斜面流入蓄水槽中,能有效防止积水引起液位
传感器误报。
[0011]作为优选方案,所述混流腔内还设有用来为加热常开电磁阀开启或关闭提供触发信号的压力开关。
[0012]作为优选方案,所述集水腔与出气口之间还设有出气通道,所述出气通道的侧壁上还设有温度传感器。
[0013]本技术在补充的低温氢气减压后进入混流腔,循环回流的高温高湿氢气从循环泵回流口进入,从循环泵回流口进入的氢气沿混流腔壁切向进入,带动补充的氢气旋转混合,且导流板设计带有一定斜面,使离开混流腔的氢气流离心旋转,增强水气分离效果。导流板出口位置的设计也可以使汇流的氢气有充分的混合时间,使氢气温度更加均匀,充分混合的氢气及冷凝的液态水进入集水腔后,受重力影响,氢气随流道上升,从出气口排出,液态水则聚集在集水腔中。
附图说明
[0014]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的限定。
[0015]图1为本技术的整体结构示意图;
[0016]图2为本技术的剖面结构示意图。
[0017]图中的附图标记为:1、混流腔;2、压力开关;3、集水腔;4、单向阀;5、加热常开电磁阀;6、液位传感器;7、温度传感器;8、导流板;9、蓄水槽;10、排水出口;11、出气口;12、循环泵回流口。
具体实施方式
[0018]应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0019]需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。
[0020]此外,在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
[0021]此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确的限定。
[0022]在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固
定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0023]在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0024]下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明:
[0025]如图1和图2所示的一种燃料电池阳极安全净化装置,包括壳体,以及设置在壳体上部的出气口11和设置在壳体下部的排水出口10,所述壳体内上部设有混流腔1、下部设有集水腔3,所述集水腔3顶部一侧与混流腔1连通,另一侧与出气口11连通,所述集水腔3的底部与排水出口10,所述混流腔1内壁上还设有使得循环回流的高温高湿氢气沿混流腔1内壁切本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池阳极安全净化装置,其特征在于,包括壳体,以及设置在壳体上部的出气口(11)和设置在壳体下部的排水出口(10),所述壳体内上部设有混流腔(1)、下部设有集水腔(3),所述集水腔(3)顶部一侧与混流腔(1)连通,另一侧与出气口(11)连通,所述集水腔(3)的底部与排水出口(10),所述混流腔(1)内壁上还设有使得循环回流的高温高湿氢气沿混流腔(1)内壁切向进入的循环泵回流口(12),且循环泵回流口(12)的下部还设有朝一端倾斜的导流板(8)。2.根据权利要求1所述的一种燃料电池阳极安全净化装置,其特征在于,所述集水腔(3)的底部还设有蓄水槽(9),所述蓄水槽(9)的一侧通过加热常开电磁阀(5)与排水出口(10)连接。3.根据权利要求2所述的一种燃料电池阳极安全净化装置,其特征在于,所述排水出口(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:周鸿波郭志阳陆建山刘志洋葛宸瑞
申请(专利权)人:金华氢途科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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