一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件的制作方法

1.本发明涉及水气分离器组件技术领域，尤其涉及一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件。


背景技术：

2.水气分离器可将含水的蒸汽、压缩空气进行分离，现有的水气分离器结构及功能单一，在实际使用时，液态水容易积累在底部，影响气体流动，当燃料电池发动机停机时，气态水液化并容易聚集在排水阀阀口处，在冬天温度较低时，容易结冰进而导致不能正常开启，从而大大降低了使用效率，为此，我们提出了一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件，包括上壳体、下壳体和排水阀，所述上壳体和下壳体之间为可拆卸式连接固定，上壳体的一侧连通有进气口，上壳体顶端面的中部连通有出气口，上壳体内部的顶壁设置有撇液导流装置，且撇液导流装置的周侧通过连接螺钉设置有隔离罩，下壳体的下部连通有排水阀出口，下壳体内壁的下部设置有气体加速锥形腔，气体加速锥形腔底端面的中部设置有集水槽，排水阀包括电接头、电磁铁壳体、铁芯、衔铁和绕线骨架，绕线骨架的外侧绕设有绕圈，衔铁一侧的中部设置有弹簧座，且弹簧座的一端与铁芯的内壁之间设置有弹簧。
6.优选的，所述撇液导流装置的内部为中空结构，撇液导流装置的顶端面与出气口连通，撇液导流装置顶端面的一侧设置有限位凸台，上壳体内部顶壁的中部开设有限位凹槽，且限位凸台与限位凹槽之间通过插接固定连接。
7.优选的，所述撇液导流装置底端面的中部开设有排水孔，撇液导流装置上以排水孔为圆心设置有若干个导流叶片。
8.优选的，所述撇液导流装置的周侧等距设置有若干个导气口，导气口的一端与撇液导流装置的中空结构的内部连通，导气口的另一端与撇液导流装置的外部连通。
9.优选的，所述下壳体的一侧设置有导向套，导向套的一端设置有排水阀，导向套与排水阀之间设置有密封橡胶，且导向套与排水阀安装夹角为0
°‑
90
°
。
10.优选的，所述排水阀的一端与集水槽的一侧之间设置有排水阀进口，排水阀进口为倾斜设置，且排水阀进口与水平面的夹角为2
°‑
55
°
。
11.优选的，所述进气口和出气口均为墩头接头，铁芯与线圈骨架之间设置有上密封圈，电磁铁壳体与线圈骨架之前设置有下密封圈。
12.优选的，所述密封橡胶一侧的中部设置有阶梯状限位槽，衔铁一侧的中部设置有
阶梯状凸台，衔铁的阶梯状凸台与密封橡胶的阶梯状限位槽之间相互卡设固定。
13.优选的，所述衔铁的周侧对称设置有若干个导气孔。
14.本发明的有益效果是：
15.本发明中，通过设置撇液导流装置可以对气体进行导流，增加旋涡强度，提高离心力，进入到分离腔后在离心力的作用下可以更容易甩到壁面上并流入积水槽中；撇液导流装置上的导气口可以改变气流的方向，避免未被分离的液态水滴直接从出气口排出；通过设置隔离罩可以阻止液态水滴直接流入导气口；通过倾斜设置排水阀进口可以使得冷凝聚集的液态水流回积水槽处，避免阀口结冰；并且进气口和出气口均为墩头接头，不仅降低成本、便于安装，同时此水气分离器组件还大大提高了分离效率。
附图说明
16.图1为本发明提出的一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件的结构示意图；
17.图2为本发明提出的一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件的结构示意图；
18.图3为本发明提出的一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件图1中a的放大图；
19.图4为本发明提出的一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件图1中b的放大图；
20.图5为本发明提出的一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件的俯视图；
21.图6为本发明提出的一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件中撇液导流装置的立体图；
22.图7为本发明提出的一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件中上壳体的立体图；
23.图8为本发明提出的一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件的立体图；
24.图9为本发明提出的一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件中衔铁的立体图。
25.图中：101上壳体、102下壳体、103排水阀、201进气口、202导气口、203出气口、3撇液导流装置、4连接螺钉、5隔离罩、6排水孔、7气体加速锥形腔、8集水槽、901排水阀进口、902排水阀出口、10导向套、11密封橡胶、12电接头、13电磁铁壳体、141绕圈骨架、142绕圈、15铁芯、16衔铁、17弹簧座、18弹簧、191限位凸台、192限位凹槽、20导流叶片、21导气孔、221上密封圈、222下密封圈。
具体实施方式
26.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。
27.参照图1-9，一种集成防冻排水阀设计的水气分离器组件，包括上壳体101、下壳体102和排水阀103，所述上壳体101和下壳体102之间为可拆卸式连接固定，上壳体101的一侧连通有进气口201，上壳体101顶端面的中部连通有出气口203，进气口201和出气口203均为墩头接头，不需要额外的接头来连接，从而降低成本，方便客户安装；
28.上壳体101内部的顶壁设置有撇液导流装置3，撇液导流装置3底端面的中部开设
有排水孔6，通过设置排水孔6，可以避免液态水积累在底部，减少对气体流动的影响；
29.撇液导流装置3上以排水孔6为圆心设置有若干个导流叶片20，撇液导流装置3的周侧等距设置有若干个导气口202，导气口202的一端与撇液导流装置3的中空结构的内部连通，导气口202的另一端与撇液导流装置3的外部连通，其中导气口202设计在撇液导流装置3的轴向方向，用以改变气流方向，避免未被分离的液态水滴直接从出气口203排出；
30.通过设置撇液导流装置3可以对气体进行导流，增加旋涡强度，提高离心力，另外液态小水滴随着气流冲到导流叶片20上，小水滴聚集会变成大水滴，在离心力的作用下，更容易的被甩到壁面上并且流入到积水槽8中，进而提高了分离效率；
31.撇液导流装置3的内部为中空结构，撇液导流装置3的顶端面与出气口203连通，撇液导流装置3顶端面的一侧设置有限位凸台191，上壳体101内部顶壁的中部开设有限位凹槽192，且限位凸台191与限位凹槽192之间通过插接固定连接，通过设置限位凸台191与限位凹槽192，可以用来限定撇液导流装置3的导流叶片20在轴向方向的转动，避免导流叶片20在气流的推动下产生松动跟转，进而提高效率；
32.撇液导流装置3的周侧通过连接螺钉4设置有隔离罩5，隔离罩5可以阻止液态水滴直接流入导气口202内，增加水气分离效率；
33.下壳体102的下部连通有排水阀出口902，下壳体102内壁的下部设置有气体加速锥形腔7，气体加速锥形腔7底端面的中部设置有集水槽8，排水阀出口902为倾斜设计，排水阀进口901与水平面的夹角为2
°‑
55
°
，当燃料电池发动机停机时，倾斜设计的排水阀进口901会使冷凝聚集的液态水流回积水槽8处，进而避免排水阀进口901在冬天发生结冰；
34.排水阀103的阀口为竖直安装，当阀口处聚集液态水时，其受到重力作用会向下流出，避免阀口结冰，密封橡胶11底面顺着重力方向安装，当水蒸气冷凝产生液态水珠时会向下流入到排水阀出口902；
35.下壳体102的一侧设置有导向套10，导向套10的一端设置有排水阀103，导向套10与排水阀103安装夹角为0
°‑
90
°
，且导向套10与排水阀103之间设置有密封橡胶11，密封橡胶11一侧的中部设置有阶梯状限位槽，衔铁16的周侧对称设置有若干个导气孔21，进而使得气体可以自由流到密封橡胶11处，避免衔铁16带动密封橡胶11运动时压缩气体导致压力升高而阻碍衔铁16的运动；
36.衔铁16一侧的中部设置有阶梯状凸台，衔铁16的阶梯状凸台与密封橡胶11的阶梯状限位槽之间相互卡设固定，用来保证密封橡胶11和衔铁16之间更牢固的结合，从而提高耐久性，一方面确保衔铁16运动时，密封橡胶11随之一起移动，另一方面，当排水阀103安装到水分离器上时，铁芯15和下壳体102压住密封橡胶11，确保气体不会泄漏到外部的同时，液态水也不会进入到排水阀103的内部，减少排水阀102的阀芯结冰；
37.排水阀103包括电接头12、电磁铁壳体13、铁芯15、衔铁16和绕线骨架141，绕线骨架141的外侧绕设有绕圈142，铁芯15与线圈骨架141之间设置有上密封圈221，电磁铁壳体13与线圈骨架141之前设置有下密封圈222，通过设置上密封圈221及下密封圈222可以更好的保证排水阀103内部的气密性；
38.衔铁16一侧的中部设置有弹簧座17，且弹簧座17的一端与铁芯15的内壁之间设置有弹簧18，其中弹簧座17和衔铁16固定在一起，弹簧座17可以对弹簧18的运动起到导向作用，弹簧座17的端部还用来支撑弹簧18，并和铁芯15配合形成运动导向，弹簧座17同时还可
以限定衔铁16和铁芯15之间的最小空气余隙，保证衔铁16不会完全吸合，造成无法关闭的情况发生。
39.本实施例中，操作者首先对此集成防冻排水阀设计的水气分离器组件进行组合安装，气体和液态水由进气口201进入水分离器的内部，通过设置撇液导流装置3可以对气体进行导流，增加旋涡强度，提高离心力，另外液态小水滴随着气流冲到导流叶片20上，小水滴聚集会变成大水滴，在离心力的作用下，更容易的被甩到壁面上并且流入到积水槽8中，进而提高了分离效率，当液态水水滴碰到撇液导流装置3的导流叶片20上后，小水滴变成大水滴；
40.其中，撇液导流装置3上以排水孔6为圆心设置有若干个导流叶片20，通过设置排水孔6，可以避免液态水积累在底部，减少对气体流动的影响，其中导气口202设计在撇液导流装置3的轴向方向，用以改变气流方向，避免未被分离的液态水滴直接从出气口203排出；
41.进一步的，导向套10与排水阀103安装夹角为0
°‑
90
°
，衔铁16的周侧对称设置有若干个导气孔21，进而使得气体可以自由流到密封橡胶11处，避免衔铁16带动密封橡胶11运动时压缩气体导致压力升高而阻碍衔铁16的运动；
42.导向套10与排水阀103之间设置有密封橡胶11，密封橡胶11一侧的中部设置有阶梯状限位槽，衔铁16一侧的中部设置有阶梯状凸台，衔铁16的阶梯状凸台与密封橡胶11的阶梯状限位槽之间相互卡设固定，用来保证密封橡胶11和衔铁16之间更牢固的结合，从而提高耐久性，一方面确保衔铁16运动时，密封橡胶11随之一起移动，另一方面，当排水阀103安装到水分离器上时，铁芯15和下壳体102压住密封橡胶11，确保气体不会泄漏到外部的同时，液态水也不会进入到排水阀103的内部，减少排水阀102的阀芯结冰；
43.由于进气口201与内腔相切，从而气体和液态水滴会在内腔内沿着中心轴线旋转运动，由于液体水滴密度大，受到离心力的作用会甩到内腔壁面上，最终沿着气体加速锥形腔7流到积水槽8中，当排水阀103打开时，水会从排水阀进口901流向排水阀出口902，排水阀出口902为倾斜设计，排水阀进口901与水平面的夹角为2
°‑
55
°
，当燃料电池发动机停机时，倾斜设计的排水阀进口901会使冷凝聚集的液态水流回积水槽8处，进而避免排水阀进口901在冬天发生结冰；
44.更进一步的，弹簧座17和衔铁16固定在一起，弹簧座17可以对弹簧18的运动起到导向作用，弹簧座17的端部还用来支撑弹簧18，并和铁芯15配合形成运动导向，弹簧座17同时还可以限定衔铁16和铁芯15之间的最小空气余隙，保证衔铁16不会完全吸合，造成无法关闭的情况发生；
45.铁芯15与线圈骨架141之间设置有上密封圈221，电磁铁壳体13与线圈骨架141之前设置有下密封圈222，通过设置上密封圈221及下密封圈222可以更好的保证排水阀103内部的气密性；
46.通过设置撇液导流装置可以对气体进行导流，增加旋涡强度，提高离心力，进入到分离腔后在离心力的作用下可以更容易甩到壁面上并流入积水槽中；撇液导流装置上的导气口可以改变气流的方向，避免未被分离的液态水滴直接从出气口排出；通过设置隔离罩可以阻止液态水滴直接流入导气口；通过倾斜设置排水阀进口可以使得冷凝聚集的液态水流回积水槽处，避免阀口结冰；并且进气口和出气口均为墩头接头，不仅降低成本、便于安装，同时此水气分离器组件还大大提高了分离效率。
47.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。