阅读说明：本技术 一种用于燃料电池的一体式水气分离循环装置 (Integrated water-gas separation circulating device for fuel cell ) 是由 龚龙 龚雪 于 2020-06-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及燃料电池相关组件技术领域,且公开了一种用于燃料电池的一体式水气分离循环装置,所述分离壳的顶部安装有下端盖,下端盖的端口处安装有上端盖,上端盖和下端盖之间安装有氢气循环机构,上端盖上通过轴承端盖连接有电机。本发明通过将氢气循环泵,水气分离器以及排水阀一体化设计,使得燃料电池中需要循环的氢气先经过水气分离器的分离,将水分和气分离开来,液态水通过排水阀排除,减小了布置空间,不用管路进行连接,从而降低了成本,同时在氢气循环泵和水气分离器之间设置有连通孔,可以保证氢气循环泵中积累的水通过连通孔再次回流到水气分离器中,避免氢气循环泵内产生积聚水造成停机的情况。(The invention relates to the technical field of related components of fuel cells and discloses an integrated water-gas separation circulating device for a fuel cell. The hydrogen circulating pump, the water-gas separator and the drain valve are integrally designed, so that hydrogen to be circulated in the fuel cell is separated by the water-gas separator, water and gas are separated, liquid water is discharged through the drain valve, the arrangement space is reduced, and the connection is not needed by pipelines, so that the cost is reduced.)

一种用于燃料电池的一体式水气分离循环装置

技术领域

本发明涉及燃料电池相关组件技术领域，具体为一种用于燃料电池的一体式水气分离循环装置。

背景技术

燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来，它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”，其中氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置，在现有的燃料电池组件内，氢气循环泵和水气分离器一般为单独布置，由于水气分离器分离效率不能达到100％，另外还有冷凝水聚集，导致氢气循环泵中会有一定的积水，如果不能及时排出，会造成氢气循环泵的功率过高导致停机，最终造成电堆中生成的水不能及时排出，影响系统输出功率和寿命，因此发明人设计了一种用于燃料电池的一体式水气分离循环装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于燃料电池的一体式水气分离循环装置，解决了氢气循环泵内电堆产生的水不能及时有效排出影响设备正常运行的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于燃料电池的一体式水气分离循环装置，包括分离壳，所述分离壳的顶部安装有下端盖，下端盖的端口处安装有上端盖，上端盖和下端盖之间安装有氢气循环机构，上端盖上通过轴承端盖连接有电机，电机的输出轴贯穿上端盖并与氢气循环机构相连接，电机的输出轴末端通过锁紧螺帽活动安装在下端盖的内侧底部，所述分离壳内安装有水气分离器，分离壳上设置有水气接口并与水气分离器的导入接头相连通，下端盖的底部开设有连通孔与水气分离器相连通，，下端盖的侧面开设有出气口并与氢气循环机构的排气接头相连通。

优选的，所述分离壳、下端盖和上端盖之间为一体化密封组合连接。

优选的，所述电机上设置有电源线。

优选的，所述氢气循环机构与电机的输出轴相适配，所述上端盖和下端盖所组成密封空腔与氢气循环机构相适配。

优选的，所述分离壳的内侧底部为倒锥形设计，分离壳的底部排水口处安装有排水阀。

优选的，所述水气分离器和电机均采用主控器进行电路控制。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于燃料电池的一体式水气分离循环装置。具备以下有益效果：

该用于燃料电池的一体式水气分离循环装置，通过将水气分离器与氢气循环机构一体化设计，使得燃料电池中需要循环的氢气先经过水气分离器的分离，将水分和氢气分离开来，再导入氢气循环机构内进行循环导出，而分离壳内侧底部的倒锥形设计使得水气分离器内分离的水进行积聚，最后通过排水阀集中排出，同时燃料电池的多个组件集成在一起，在氢气循环泵和水气分离器之间设置有连通孔，可以保证氢气循环泵中积累的水通过连通孔再次回流到水气分离器中，避免氢气循环泵内产生积聚水造成停机的情况。氢气循环泵的水会再次排到水气分离器内部，然后通过排水阀集中排出，一体化设计有效的降低设备组件占用空间，同时保障各个组件之间配合的稳定性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明示意图。

图中：1分离壳、2下端盖、3上端盖、4锁紧螺帽、5电机、6水气分离器、7排水阀、8水气接口、9氢气循环机构、10出气口、11电源线、12连通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，本发明提供一种技术方案：一种用于燃料电池的一体式水气分离循环装置，包括分离壳1，分离壳1的顶部安装有下端盖2，下端盖2的端口处安装有上端盖3，分离壳1、下端盖2和上端盖3之间为一体化密封组合连接，上端盖3和下端盖2之间安装有氢气循环机构9，上端盖3上通过轴承端盖连接有电机5，电机5上设置有电源线11，电机5的输出轴贯穿上端盖2并与氢气循环机构9相连接，电机5的输出轴末端通过锁紧螺帽4活动安装在下端盖2的内侧底部，氢气循环机构9与电机5的输出轴相适配，上端盖3和下端盖2所组成密封空腔与氢气循环机构9相适配，分离壳1内安装有水气分离器6，分离壳1上设置有水气接口8并与水气分离器6的导入接头相连通，下端盖2的底部开设有连通孔12并与水气分离器6相连通，下端盖2的侧面开设有出气口10并与氢气循环机构9的排气接头相连通，分离壳1的内侧底部为倒锥形设计，使得水气分离器6分离出来的水分能够积聚，分离壳1的底部排水口处安装有排水阀7，所述水气分离器6和电机5均采用主控器进行电路控制。

该文中出现的电器元件均与外界的燃料电池主控器连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

工作原理：将设备的水气接口8连接燃料电池系统，出气口10连接氢气循环系统，水气分离器6和电机5均有主控器进行电路控制，水气分离器6将导入的水气进行分离处理，使得分离的水分落在分离壳1的内侧底部进行积聚，分离的氢气导入氢气循环机构9内，最后通过出气口10循环排出。

本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。