一种微型燃料电池系统用气液分离器

摘要

本发明属于高能量电源技术。本发明涉及一种用于直接液体供料燃料电池系统的气液分离器。该气液分离器包括：与电堆阴极冷凝器出口相连的空气/水分离腔，内设螺旋型分离棒，上方有气体排出口；与电堆阳极出口相连的CO₂分离腔，腔体为双层结构，内腔由正方体削去顶角后并覆盖上憎水性膜或憎水性多孔材料形成，内设有纯燃料（高浓度燃料）进口，混合燃料出口及液位传感器；将上述腔体连接起来的中间腔，中间腔与空气/水分离腔的连接部位设有憎水性膜或憎水性多孔材料，中间腔与CO₂分离腔外腔相连通，腔内设置有液体单向流动阀或微型泵。本发明与现有技术相比，集成度高、结构紧凑，可以在任意方向正常运行，适用于直接液体供料燃料电池系统。

主权项

一种微型燃料电池系统用气液分离器，其特征在于：从上到下依次包括空气/水分离腔、中间腔和CO₂/燃料混合液分离腔，中间腔将空气/水分离腔和CO₂/燃料混合液分离腔从上至下连接在一起；空气/水分离腔的侧壁上设置有气液混合物进口，其与电堆阴极冷凝器出口相连，用于分离液态水和空气，在腔体内部靠近气液混合物进口处设置有螺旋型分离棒，在空气/水分离腔腔体的上部壁面上设置有气体排出口，气体排出口上覆盖或封堵憎水性膜或憎水性多孔材料；CO₂/燃料混合液分离腔的底部或侧壁上设置有气液混合物入口、与纯燃料或高浓度燃料进料泵相连接的燃料进口；气液混合物入口与电堆阳极出口管路相连，用于分离未反应的燃料混合液和CO₂气体；CO₂/燃料混合液分离腔的腔体为几何中心对称的多面体或球体，腔体内部设置有液位传感器，液位传感器的探头位于腔体的几何中心；CO₂/燃料混合液分离腔的底部设置有与电堆阳极进口管路相连接的燃料混合液出口，于燃料混合液出口处设有一刚性导管，刚性导管外部穿套有轴承，轴承的外轴套固定于腔体底部壁面上，刚性导管一端与燃料混合液出口连通，另一端接有一刚性分支导管，刚性分支导管一端与刚性导管相连，刚性分支导管的另一端管口端处设置有配重；刚性分支导管和刚性导管的连接处位于腔体的几何中心所在水平面的下方。