一种排气管路和一种燃料电池的尾排系统的制作方法

本发明涉及一种排气管路和一种燃料电池的尾排系统。

背景技术：

燃料电池是一种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。现有的燃料电池主要有以下两种方式：

1)对于以空气为氧化剂的燃料电池，通常阳极采用脉冲排气方式，即通过周期性开关与燃料电池阳极排气管路所连接的排氢电磁阀，当排氢电磁阀打开时将排出阳极尾气，同时也将残留在燃料电池阳极的水排出。

2)对于以氧气为氧化剂的燃料电池，除阳极排氢电磁阀会面临上述难题外，阴极排氧电磁阀也如此。即以氧气为氧化剂的燃料电池，除阳极采用脉冲排气方式外，阴极也采用脉冲排气方式，即通过周期性开关与燃料电池阴极排气管路所连接的排氧电磁阀，当排氧电磁阀打开时将排出阴极尾气，同时也将燃料电池阴极的水排出。

燃料电池堆尾排里面同时排出的有水蒸气(水)、氢气和空气，考虑离地间隙，离去角和美观性，燃料电池堆尾排的排气管位于车尾部的部分高起，必然造成排气管有低位处，出现低位处的水无法排出或者在冬季没有排出的水结冰而影响排出空气、氢气和水，造成燃料电池系统启动失效。

技术实现要素：

本发明提供了一种排气管路，用以解决具有位移差的管路在排气时造成积水的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种排气管路，用于排出由气体和液体组成的流体，所述排气管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路设有直部和弯部，所述弯部包括高位处和低位处，所述第二管路设置在所述低位处，所述第二管路呈u型，包括具有高度差的两个端部和连接两个端部的连接部，所述第二管路低的端部连接所述第一管路，高的端部联通大气，所述第二管路两个端部的压力差δp满足：

δp＝ρg(h2-h1)＝(p1+p2)-(p3+p4)

其中，h1表示第二管路低的端部相对连接部的高度，h2表示第二管路高的端部相对连接部的高度，p1表示第二管路流阻，p2表示流体在所述第一管路高位处和低位处的势能差，p3表示第二管路低的端部处的气压，p4表示流体动能产生的压力，ρ表示流体的密度，g表示重力加速度。

作为优选，所述第二管路为毛细管。

作为优选，所述第二管路高的端部与所述弯部的高位处位于同侧，低的端部与所述弯部的低位处位于同侧。

作为优选，所述第二管路与所述第一管路密封焊接无漏液漏气。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明一种排气管路通过在第一管路弯部的低位处设置第二管路，起到导流同时液封气体的作用，便于排气管道排清液体，气体在尾部排出。

本发明还公开了一种燃料电池的尾排系统，包括空气尾排管路，所述空气尾排管路采用上述排气管路。

作为优选，所述第二管路两个端部的压力差δp为50～100pa。

作为优选，所述第二管路为毛细管。

作为优选，所述第二管路与所述第一管路密封焊接无漏液漏气。

作为优选，所述第二管路高的端部与所述弯部的高位处位于同侧，低的端部与所述弯部的低位处位于同侧。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明一种燃料电池的尾排系统采用的空气尾排管路通过在第一管路弯部的低位处设置第二管路，起到导流同时液封气体的作用，便于空气尾排管路排清液体而气体在排气管尾部排出，避免在空气尾排管路中形成积液，避免氢气在排气管中部排出影响乘客舱以及氢瓶舱氢浓度传感器误报警，有利于燃料电池系统的启动。

附图说明

图1和图2是本发明实施例一的排气管路的结构示意图；

图3是本发明实施例一的第二管路的结构示意图。

图中所示：10-第一管路、11-低位处、12-高位处、20-第二管路、21-第一端部、22-第二端部、23-连接部。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因它们会使本发明由于不必要的细节而紊乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

一种排气管路，用于排出由气体和液体组成的流体，所述排气管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路设有直部和弯部，所述弯部包括高位处和低位处，所述第二管路设置在所述低位处，所述第二管路呈u型，包括具有高度差的两个端部和连接两个端部的连接部，所述第二管路低的端部连接所述第一管路，高的端部联通外界，所述第二管路两个端部的压力差δp满足：

δp＝ρg(h2-h1)＝(p1+p2)-(p3+p4)

其中，h1表示第二管路低的端部相对连接部的高度，h2表示第二管路高的端部相对连接部的高度，p1表示第二管路流阻，p2表示流体在所述第一管路高位处和低位处的势能差，p3表示第二管路低的端部处的气压，p4表示流体动能产生的压力，ρ表示流体的密度，g表示重力加速度。

所述第二管路为毛细管，所述第二管路与所述第一管路密封焊接无漏液漏气；所述第二管路高的端部与所述弯部的高位处位于同侧，低的端部与所述弯部的低位处位于同侧。

所述排气管路通过在第一管路弯部的低位处设置第二管路，起到导流同时液封气体的作用，便于排气管道排清液体而气体在尾部排出而防止乘客舱氢浓度传感器误报警。

实施例一

参见图1和图2，一种燃料电池的尾排系统，包括空气尾排管路，所述空气尾排管路用于排出由气体和液体组成的流体，所述空气尾排管路包括第一管路10和第二管路20，所述第一管路10设有直部和弯部，所述弯部包括高位处12和低位处11，所述第二管路20设置在所述低位处11，具体参见图3，所述第二管路20呈u型，包括具有高度差的第一端部21和第二端部22，以及连接第一端部21和第二端部22的连接部23，本实施例中，第一端部21比第二端部22高，所述第二端部22连接所述第一管路10，所述第一端部21连通大气，第一端部21和第二端部22的压力差δp满足：

δp＝ρg(h2-h1)＝(p1+p2)-(p3+p4)

其中，h1表示第二端部22相对连接部23的高度，h2表示第一端部21相对连接部23的高度，p1表示第二管路20流阻，p2表示流体在所述第一管路10高位处12和低位处11的势能差，p3表示第二端部22处的气压，p4表示流体动能产生的压力，ρ表示流体的密度，g表示重力加速度。

本实施例中，所述第二管路20为毛细管，所述第二管路20与所述第一管路10一体成型；第一端部21和第二端部22的压力差δp为50～100pa。

所述第一端部21与所述弯部的高位处12位于同侧，所述第二端部22与所述弯部的低位处11位于同侧。

所述燃料电池的尾排系统采用的空气尾排管路通过在第一管路10弯部的低位处11设置第二管路20，起到导流同时液封气体的作用，便于空气尾排管路排清液体，避免在空气尾排管路中形成积液，气体在尾部排出避免乘客舱氢浓度传感器误报警，有利于燃料电池系统的启动。

本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。