燃料電池用氣水分離器的製作方法

2023-05-26 15:30:16 1

本發明涉及燃電池技術領域，更具體地說涉及一種燃料電池所用的氣水分離器。

背景技術：
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見圖1所示，現有燃料電池氫氣從進氣管A1進入流場板A2中，氧氣從氧氣導流槽A4進入流場板A2中，氧氣透過電解質A3(質子膜催化層)與氫氣進行電化學反應後會產生大量的水，水從排水管A6上排出，排水管A6上安裝有排水閥A5。打開排水閥A5排水時有大量的氫氣從水一起從排水管A6中排出，所以燃料電池中氫氣的利用率較低，一般氫氣的利用率為50％左右，這造成了大量的氫氣的浪費，造成燃料電池的供電成本增加。

技術實現要素：
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本發明的目的就是針對現有技術之不足，而提供一種燃料電池用氣水分離器，它可使燃料電池氫氣利用率達到80％以上，從而提高燃料電池氫氣的利用率，降低燃料電池的供電成本。

本發明的技術解決措施如下：

燃料電池用氣水分離器，包括網板，罐體上設置有氣水進口，網板固定有罐體內，閥體固定在罐體的下部，閥體上成型有閥體中心孔、流道，流道成型在閥體上且與閥體中心孔相通接；

浮子置於罐體中，浮子上成型有浮子插套孔，閥芯插套在閥體中心孔中，閥芯上固定有導杆，導杆插套在浮子插套孔中，導杆的上部成型可固定有擋帽；

閥體中心孔為成型有臺階的臺階孔，排水管螺接或焊接固定在閥體中心孔處，O型密封圈卡制在臺階與排水管的上端面之間，閥芯的外壁與O型密封圈相接觸密封配合。

所述網板為帶有過濾孔的板。

所述網板為板框架上固定有過濾網結構。

所述浮子為空心金屬或塑膠材料製做的浮子，閥芯為圓錐形，閥芯為金屬材料製做而成。

本發明的有益效果在於：

1、它可使燃料電池氫氣利用率達到80％以上，從而提高燃料電池氫氣的利用率，降低燃料電池的供電成本。

2、本發明的排水是間歇式的機械式自動排水，無需要人工定時手動排水，也無需要電子控制排水。

附圖說明：

圖1為現有技術的結構示意圖；

圖2為本發明處於不排水狀態時的結構示意圖；

圖3為本發明處於排水狀態的結構示意圖。

本發明的結構示意圖。

圖2、3中：1、網板；2、罐體；2a、氣水進口；3、閥體；31、閥體中心孔；32、流道；4、浮子；41、浮子插套孔；5、閥芯；6、導杆；7、擋帽；8、O型密封圈；9、排水管。

具體實施方式：

實施例：見圖2、3所示，燃料電池用氣水分離器，包括網板1，罐體2上設置有氣水進口2a，網板1固定有罐體2內，閥體3固定在罐體2的下部，閥體3上成型有閥體中心孔31、流道32，流道32成型在閥體3上且與閥體中心孔31相通接；

浮子4置於罐體2中，浮子4上成型有浮子插套孔41，閥芯5插套在閥體中心孔31中，閥芯5上固定有導杆6，導杆6插套在浮子插套孔41中，導杆6的上部成型可固定有擋帽7；

閥體中心孔31為成型有臺階311的臺階孔，排水管9螺接或焊接固定在閥體中心孔31處，O型密封圈8卡制在臺階311與排水管9的上端面之間，閥芯5的外壁與O型密封圈8相接觸密封配合。

所述網板1為帶有過濾孔的板。

所述網板1為板框架上固定有過濾網結構。

所述浮子4為空心金屬或塑膠材料製做的浮子，閥芯5為圓錐形，閥芯5為金屬材料製做而成。

工作原理：初始狀態時，閥芯5的外壁與O型密封圈8相接密封配合，此時，罐體2中的水不會通過排水管9流出。

燃料電池中產生的氫氣和水的混合體的壓力並不大，燃料電池中產生的氫氣和水的混合體直接從氣水進口2a進入罐體2中，網板1過濾掉氫氣和水的混合體中的雜質，水和氫氣進入罐體2中後，水在罐體2的下部，氫氣在罐體2的上部，水會對浮子4產生浮力，當罐體2中的水到達一定的量時，浮子4在水中浮起，浮子4對擋帽7產生作用力，從而導杆6拉動閥芯5向上運動，閥芯5的外壁與O型密封圈8相分離，此時水會從流道32中流入閥體中心孔31後，再從排水管9中流出，當流掉一定量的水後，浮子4的高度會降低，而閥芯5會在自重力的作用下向下回落，當閥芯5回落到閥芯5的外壁與O型密封圈8相接觸密封配合時，則罐體2不再向外排水，整個過程中無氫氣從罐體2中排出，這樣留存在罐體2中的氫氣便可以再次回收利用，從而提高燃料電池的氫氣利用率，降低燃料電池的供電成本。

當罐體2中的水積到一定的高度時，閥芯5會打開讓排水管9排水，本發明的排水是間歇式的機械式自動排水，無需要人工定時手動排水，也無需要電子控制排水。

在排水過程中，閥芯5始終保持插套在閥體中心孔31中，為了確保閥芯5始終保持插套在閥體中心孔31中，我們可以將網板1的高度設計在罐體2中合適位置，確保擋帽7碰到網板1時，閥芯5仍然插套到閥體中心孔31中，只是閥芯5的外壁與O型密封圈8相分離了。