一种气液分离装置及发动机的制作方法

专利检索2022-05-10  193



1.本实用新型涉及发动机技术领域,尤其涉及一种气液分离装置及发动机。


背景技术:

2.在闭式燃料电池发动机尾排中,需要进行气水分离,以保证对尾气进行循环利用,现有的气液分离器,多是利用滤网实现气水分离,尽管能够起到气水分离的作用,但是该种气液分离器如果应用在整车时,滤网会随整车运行振动而产生磨损出现磨粒,磨粒随分离后的气体循环进入燃料电池内部将会对燃料电池造成很大损伤。
3.因此,亟需一种气液分离装置及发动机,以解决上述技术问题。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提出一种气液分离装置及发动机,能够防止燃料电池损伤。
5.为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
6.提供一种气液分离装置,包括:
7.外壳,其上设置有气液进口、气体出口和液体出口;
8.第一隔板,其固定设置于所述外壳内,且所述第一隔板部分外侧壁与所述外壳内侧壁贴合,所述第一隔板与所述外壳内侧壁之间形成有供气体流出的气流通道;
9.第二隔板,其固定设置于所述外壳内,且位于所述第一隔板的下游,所述第二隔板外侧壁与所述外壳内侧壁贴合设置,所述第二隔板为圆锥形结构,且所述第二隔板大端远离所述第一隔板,所述第二隔板上设置有气体流通孔。
10.作为上述气液分离装置的一种优选技术方案,所述气体流通孔位于所述第二隔板中部。
11.作为上述气液分离装置的一种优选技术方案,所述第一隔板顶部以及所述第一隔板的两侧分别与所述外壳内侧壁之间形成所述气流通道。
12.作为上述气液分离装置的一种优选技术方案,还包括开关阀,所述开关阀通过管体与所述液体出口连通。
13.作为上述气液分离装置的一种优选技术方案,所述第一隔板的底部和所述第二隔板的底部均设置有液体流通孔,所述液体出口位于所述第二隔板的下游。
14.作为上述气液分离装置的一种优选技术方案,所述外壳包括工作部和密封板,所述密封板与所述工作部密封连接,所述气体出口设置于所述密封板上,且气体出口处设置有排气管,所述液体出口设置于工作部的底部。
15.作为上述气液分离装置的一种优选技术方案,所述开关阀为电磁阀。
16.作为上述气液分离装置的一种优选技术方案,还包括液位传感器,所述液位传感器设置于所述外壳与所述开关阀之间。
17.作为上述气液分离装置的一种优选技术方案,所述液位传感器为压差式液位传感
器。
18.作为上述气液分离装置的一种优选技术方案,所述第一隔板与所述外壳内侧壁之间的多个所述气流通道的总面积不小于所述气体流通孔的面积。
19.另一方面,本实用新型还提供了一种发动机,包括如上所述的气液分离装置。
20.本实用新型有益效果:
21.本实用新型中,由于第一隔板和第二隔板分别与外壳固定连接,在气液分离过程中第一隔板和第二隔板不会相对外壳振动而产生磨粒,从而防止燃料电池被损伤。由于第一隔板与外壳内侧壁之间形成供气体流出的气流通道,因此第一隔板对液体能够进行碰撞吸附,第二隔板为圆锥形结构,且第二隔板的大端远离第一隔板,故第二隔板能够对气液进行扩压冷凝,进一步对气液进行分离。从而实现在保护燃料电池的前提下实现气液分离的目的。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例提供的气液分离装置的分解示意图(未设置电磁阀和液位传感器);
23.图2是本实用新型实施例提供的第一隔板的结构示意图;
24.图3是本实用新型实施例提供的第二隔板的结构示意图;
25.图4是本实用新型实施例提供的气液分离装置的结构示意图。
26.图中:
27.1、外壳;11、工作部;111、气液进口;112、液体出口;12、密封板;121、气体出口;122、排气管;2、第一隔板;3、第二隔板;31、气体流通孔;4、开关阀;5、液位传感器;6、液体流通孔。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
29.在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中,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。
31.在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示
的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
32.本实施例中提供了一种气液分离装置,与现有技术相比,其能够防止产生磨粒对燃料电池产生损伤。
33.如图1

3所示,该气液分离装置,包括:外壳1、第一隔板2和第二隔板3,其中外壳1上设置有气液进口111、气体出口121和液体出口112;第一隔板2固定设置于外壳1内,且部分第一隔板2与外壳1内侧壁贴合,第一隔板2与外壳1内侧壁之间形成有供气体流出的气流通道(图中未示出),第一隔板2为平板结构;第二隔板3固定设置于外壳1内,且位于第一隔板2的下游,第二隔板3与外壳1内侧壁贴合设置,第二隔板3为圆锥形结构,且第二隔板3大端远离第一隔板2,第二隔板3上设置有气体流通孔31。
34.由于第一隔板2和第二隔板3分别与外壳1固定连接,在气液分离过程中第一隔板2和第二隔板3不会相对外壳1振动而产生磨粒,从而防止燃料电池被损伤。由于第一隔板2与外壳1内侧壁之间形成供气体流出的气流通道,因此第一隔板2对液体能够进行碰撞吸附,第二隔板3为圆锥形结构,且第二隔板3的大端远离第一隔板2,故第二隔板3能够对气液进行扩压冷凝,进一步对气液进行分离。本实施例对气液进行两次分离,从而实现在保护燃料电池的前提下实现气液分离的目的。
35.进一步地,本实施例中第一隔板2顶部以及两侧分别与外壳1内侧壁之间形成气流通道。该种设置方式能够使第一隔板2与外壳1之间固定,且对气液进行遮挡,使第一隔板2对气液进行碰撞吸附。
36.优选地,如图3所示,本实施例中气体流通孔31位于第二隔板3中部。该种设置方式能够使气体从第一隔板2外部边缘通过后从第二隔板3的中部通过,从而增加气液在第一隔板2与第二隔板3之间的路径,使气液进一步分离,从而提高气液分离的效率。
37.其中第一隔板2和第二隔板3均通过焊接或粘结的方式与外壳1连接。该种连接方式能够是第一隔板2和第二隔板3相对于外壳1固定。
38.在本实施例中,如图2或图3所示,第一隔板2的底部和第二隔板3的底部均设置有液体流通孔6,液体流通孔6便于外壳1内的液体流到液体出口112处,而液体出口112位于第二隔板3的下游,便于液体汇集到此处并从此处流出。
39.优选地,本实施中外壳1包括工作部11和密封板12,密封板12与工作部11密封连接,气体出口121设置于密封板12上,且气体出口121处设置有排气管122便于气体再次循环利用,液体出口112设置于工作部11的底部便于液体被排除外壳1。
40.本实施例中外壳1和第一隔板2的形状不做具体限定,进出气口位置以及形状可根据需要选定。
41.优选地,本实施例中第一隔板2与外壳1内侧壁之间的多个气流通道的总面积不小于气体流通孔31的面积。该种限定能够保证气液沿程阻力较小,保证气液在外壳1内顺利分离。其中沿程阻力是指气体流经管路时管路进出口的压力差值。
42.为了对外壳1内形成的液体根据需要排放,如图4所示,本实施例中气液分离装置还包括开关阀4,开关阀4通过管体与液体出口112连通。开关阀4根据需要打开或者关闭,可以认为的是开关阀4为常开状态或常闭状态,进一步地,为了实现开关阀4自动打开或者关
闭,本实施例中开关阀4为电磁阀。
43.继续参考图4,优选地,本实施例中还包括液位传感器5,液位传感器5设置于外壳1与开关阀4之间。液位传感器5为压差式液位传感器。液位传感器5监测液体的液面高度并向燃料电池控制器发送液位信号,当液位到达预设最大高度时,燃料电池控制器控制开关阀4打开开始排水,当液面降至预设最低高度时(液体高度高于排水口最高点),燃料电池控制器控制电磁阀关闭,排水停止。
44.本实施例中,液位传感器5及电磁阀对管内存积的液体进行监测及定量释放,保证积存液体不至于过高又能利用剩余的积存水配合电磁阀实现对混合气的密封。
45.需要说明的是,上游和下游是通过气液在外壳1内的总体流动方向而设定。本实施例中的上游和下游是以气液从外壳1的气液进口111流向气体出口121的方向进行限定的。下游为相对于分离气液时从外壳1气液进口111流向气体出口121的流动方向的下游。上游为相对于分离气液时从外壳1气液进口111流向气体出口121的流动方向的上游。
46.本实用新型还提供了一种发动机,包括本实施例中提供的气液分离装置。
47.此外,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
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