一种燃料电池氢气排气装置的制作方法

    专利查询2025-07-21  22


    本发明涉及燃料电池,特别涉及一种燃料电池氢气排气装置。


    背景技术:

    1、燃料电池汽车的工作原理是,作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中,与大气中的氧气发生氧化还原化学反应,产生出电能来带动电动机工作,由电动机带动汽车中的机械传动结构,进而带动汽车的前桥(或后桥)等行走机械结构工作,从而驱动电动汽车前进。核心部件燃料电池。燃料电池的反应结果会产生极少的二氧化碳和氮氧化物,副产品主要产生水,因此被称为绿色新型环保汽车。

    2、中国专利公布了一种氢燃料电池汽车排气装置(202010729090.3),包括筒体以及固定在筒体左端中间位置的连接 管,所述筒体右端设置左大右小布置的锥形罩,所述筒体环形外侧设置固定环,所述锥形罩左端 螺纹连接固定环,所述固定环与筒体左部之间等距固定至少两个固定板,所述筒体内部中间位置 转动连接左右布置的主轴,所述主轴左右两端均 设置固定盖,且两个固定盖分别设置在筒体内部 以及锥形罩内部,所述固定盖环形外端等距固定连接至少四个扇叶,与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:通过扇叶将废气中氢气和水 蒸气进行均匀混合,也将废气与外界空气进行混 合,降低废气中氢气浓度,防在排出口产生高浓度氢气,提升安全性。

    3、中国专利公布了一种氢燃料电池汽车排气混合装置(201910294265.x),包括连接管,连接管一端连接氢气混合器一端,氢气混合器另一端连接排气尾管;氢气混合器包括外筒体,外筒体中间设置分流管,分流管一端中设置前固定环,分流管另一端中设置后固定环,前固定环中设置前旋流叶片,后固定环中设置后旋流叶片,外筒体一端和前固定环一端连接前端盖,外筒体另一端和后固定环另一端连接后端盖。本发明增加了氢气混合装置,能够在 废气排出时将氢气和水蒸气混合均匀,从而降低 整体的氢气浓度;氢气混合装置采用双旋流叶片结构,混合能力更强,产生的旋流效果更明显;本发明可选用轻便的塑胶材料,以降低排气装置的成本。


    技术实现思路

    1、本发明通过提出一种燃料电池氢气排气装置,以解决目前为了需要降低排气管局部区域氢气过高需要使用驱动机组和混合机构带动排气管内部气体混合而导致排气成本过高且无法对排出的气体进行收集的问题。

    2、具体地,本发明提出一种燃料电池氢气排气装置,包括导气筒、连接在导气筒一端的混合筒、通过第一连接管连接在混合筒一端的初步过滤筒以及通过第二连接管连通在初步过滤筒一端的氢气净化收集筒;

    3、所述导气筒的一侧连通有导气管,所述导气筒与混合筒之间设置有转动机构,所述转动机构包括转动在导气筒内壁中心且一端延伸至混合筒内部的转动杆以及固定在转动杆外部且位于导气筒内部的转动叶轮和固定在转动杆外部且位于混合筒内部的搅拌叶;

    4、所述导气管与导气筒的连接端位于导气筒中心的下端位置,保证导气管的出气口端吹向转动叶轮一侧的下端,当导气管有气体吹入时,能够带动转动叶轮转动。

    5、优选地,所述转动杆的外表面且位于导气筒和混合筒之间设置有缓冲通气板,所述缓冲通气板与转动叶轮之间为气体浓度最高的区域,所述导气筒内壁的一侧设置有氢气密度检测器,所述导气筒的顶部连通有平衡管,且平衡管上设置有电动气体控制阀。

    6、优选地,所述导气筒和混合筒均设置为圆柱状,所述混合筒的截面半径尺寸大于导气筒的截面半径尺寸,且混合筒的内腔设置为锥形,由靠近导气筒向混合筒的一端其内腔尺寸逐渐变大。

    7、优选地,所述转动杆的外表面且两端分别与混合筒内壁两侧连接设有固定套件,所述转动杆与固定套件的中心转动连接。

    8、优选地,所述初步过滤筒的内部填充有冷凝透气层,所述冷凝透气层上均匀开设有若干透气孔,所述冷凝透气层的材料为透明的隔热材料,对气体具有冷凝作用。

    9、优选地,所述氢气净化收集筒内腔的上方设置有活性炭吸附层和氢气分离膜,且氢气分离膜设置在活性炭吸附层上方,所述氢气净化收集筒的顶部连通有氢气排气管。

    10、优选地,所述氢气净化收集筒的底部通过排水管连通有水蒸气收集箱,且排水管上设置有单向阀。

    11、优选地,所述氢气净化收集筒的内部且端部与第二连接管连通设有连接导管,所述连接导管的外表面均匀开设有若干通孔。

    12、优选地,所述活性炭吸附层的内部均匀开设有若干通气孔,且通气孔设置为锥形,所述通气孔由下向上孔直径逐渐变小。

    13、本申请技术方案与现有技术相比,其有益效果在于:

    14、本发明通过导气管、转动杆和搅拌叶之间的配合可以带动导气筒和混合筒内部的气体混合,从而降低整体的氢气浓度,避免局部区域氢气浓度过高的问题,防在排出口产生高浓度氢气,提升安全性;并且只有当氢燃料电池汽车行驶过程中,才会产生气体,即导气管内有气体流动时,才会带动转动叶轮转动,替代了传送通过风扇或者通过其它驱动装置带动转动叶轮工作,节省了成本,且能够料电池汽车行驶时,转动杆机构才开始运行,没有气体产生时,转动机构便会自动停止工作,减少了转动机构的损耗。

    15、本发明设置电动气体控制阀、平衡管和氢气密度检测器之间的配合可以在气体浓度最高的区域对氢气浓度的安全系数进行检测,当检测的氢气浓度超过标准的安全阈值时,会打开电动气体控制阀,使安全气体从平衡管进入导气筒,从而可以降低导气筒内部的氢气浓度,使导气筒和混合筒之间氢气浓度最高区域的氢气浓度控制在氢气标准阈值以下,保证氢气排放过程中的安全性。



    技术特征:

    1.一种燃料电池氢气排气装置,其特征在于,包括导气筒(1)、连接在导气筒(1)一端的混合筒(2)、通过第一连接管(3)连接在混合筒(2)一端的初步过滤筒(4)以及通过第二连接管(5)连通在初步过滤筒(4)一端的氢气净化收集筒(6);

    2.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢气排气装置,其特征在于,所述转动杆(8)的外表面且位于导气筒(1)和混合筒(2)之间设置有缓冲通气板(10),所述缓冲通气板(10)与转动叶轮(9)之间为气体浓度最高的区域,所述导气筒(1)内壁的一侧设置有氢气密度检测器(11),所述导气筒(1)的顶部连通有平衡管(12),且平衡管(12)上设置有电动气体控制阀(13)。

    3.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢气排气装置,其特征在于,所述导气筒(1)和混合筒(2)均设置为圆柱状,所述混合筒(2)的截面半径尺寸大于导气筒(1)的截面半径尺寸,且混合筒(2)的内腔设置为锥形,由靠近导气筒(1)向混合筒(2)的一端其内腔尺寸逐渐变大。

    4.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢气排气装置,其特征在于,所述转动杆(8)的外表面且两端分别与混合筒(2)内壁两侧连接设有固定套件(14),所述转动杆(8)与固定套件(14)的中心转动连接。

    5.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢气排气装置,其特征在于,所述初步过滤筒(4)的内部填充有冷凝透气层(15),所述冷凝透气层(15)上均匀开设有若干透气孔(16),所述冷凝透气层(15)的材料为透明的隔热材料,对气体具有冷凝作用。

    6.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢气排气装置,其特征在于,所述氢气净化收集筒(6)内腔的上方设置有活性炭吸附层(17)和氢气分离膜(18),且氢气分离膜(18)设置在活性炭吸附层(17)上方,所述氢气净化收集筒(6)的顶部连通有氢气排气管(19)。

    7.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢气排气装置,其特征在于,所述氢气净化收集筒(6)的底部通过排水管(20)连通有水蒸气收集箱(21),且排水管(20)上设置有单向阀(22)。

    8.根据权利要求1所述的一种燃料电池氢气排气装置,其特征在于,所述氢气净化收集筒(6)的内部且端部与第二连接管(5)连通设有连接导管(24),所述连接导管(24)的外表面均匀开设有若干通孔(25)。

    9.根据权利要求6所述的一种燃料电池氢气排气装置,其特征在于,所述活性炭吸附层(17)的内部均匀开设有若干通气孔(26),且通气孔(26)设置为锥形,所述通气孔(26)由下向上孔直径逐渐变小。


    技术总结
    本发明公开一种燃料电池氢气排气装置,包括导气筒、连接在导气筒一端的混合筒、通过第一连接管连接在混合筒一端的初步过滤筒以及通过第二连接管连通在初步过滤筒一端的氢气净化收集筒;所述导气筒的一侧连通有导气管,涉及燃料电池技术领域,本发明通过导气管、转动杆和搅拌叶之间的配合可以带动导气筒和混合筒内部的气体混合,从而降低整体的氢气浓度,避免局部区域氢气浓度过高的问题,防在排出口产生高浓度氢气,提升安全性;并且只有当氢燃料电池汽车行驶过程中,才会产生气体,即导气管内有气体流动时,才会带动转动叶轮转动,替代了传送通过风扇或者通过其它驱动装置带动转动叶轮工作,节省了成本。

    技术研发人员:周欣怡,周永平
    受保护的技术使用者:海门远东环保科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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