CN115088108A - 衬垫组件及包括其的燃料电池加湿器 - Google Patents

衬垫组件及包括其的燃料电池加湿器 Download PDF

Info

Publication number
CN115088108A
CN115088108A CN202180006507.6A CN202180006507A CN115088108A CN 115088108 A CN115088108 A CN 115088108A CN 202180006507 A CN202180006507 A CN 202180006507A CN 115088108 A CN115088108 A CN 115088108A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel cell
cartridge
potting
cell humidifier
cover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202180006507.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115088108B (zh
Inventor
金度佑
梁炯模
金仁镐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kolon Industries Inc
Original Assignee
Kolon Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kolon Industries Inc filed Critical Kolon Industries Inc
Publication of CN115088108A publication Critical patent/CN115088108A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115088108B publication Critical patent/CN115088108B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/064—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces the packing combining the sealing function with other functions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
    • H01M8/04126—Humidifying
    • H01M8/04149—Humidifying by diffusion, e.g. making use of membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0276—Sealing means characterised by their form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/04—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/104—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/12—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
    • F16J15/121—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
    • H01M8/04126—Humidifying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H01M8/2475—Enclosures, casings or containers of fuel cell stacks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/02—Specific tightening or locking mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/04—Specific sealing means
    • B01D2313/041—Gaskets or O-rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/20—Specific housing
    • B01D2313/203—Open housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/22—Membrane contactor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种能够以提高的生产率制造并且能够显著降低其维护成本的衬垫组件和包括该衬垫组件的燃料电池加湿器。根据本公开的实施例的衬垫组件是一种用于燃料电池加湿器的衬垫组件，该燃料电池加湿器包括中间壳体、紧固到中间壳体的盖以及设置在中间壳体中并且容纳多个中空纤维膜的至少一个盒。该衬垫组件包括：封装部，具有孔，盒的端部插入该孔中；边缘部，边缘部与封装部连接并且设置在由盖的端部和形成在中间壳体的端部处的凹槽形成的空间中；以及阻尼部，形成在盒的外周面上，并且通过封装部抑制垂直运动以吸收垂直方向上的振动。

Description

衬垫组件及包括其的燃料电池加湿器
技术领域
本公开总体上涉及一种衬垫组件及包括该衬垫组件的燃料电池加湿器。更具体地，本公开涉及一种能够以提高的生产率制造并且能够显著降低其维护成本的衬垫组件及包括该衬垫组件的燃料电池加湿器。
背景技术
燃料电池是通过将氢和氧结合来发电的发电型电池。与诸如干电池和蓄电池的一般化学电池不同，只要向其供给氢气和氧气，燃料电池就可以持续发电，并且因为燃料电池中没有热量损失，因此具有效率是内燃机的两倍的优点。
另外，燃料电池将通过氢和氧的结合产生的化学能直接转化为电能，因此污染物排放量低。因此，燃料电池不仅对环境友好，而且还具有减少对因能源消耗增加而导致资源枯竭的担忧的优点。
根据所用电解质的类型，这种燃料电池可以主要分为聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)和碱性燃料电池(AFC)。
这些燃料电池中的每一个都以相同的原理工作，但所用燃料的类型、工作温度、催化剂、电解质等不同。在燃料电池中，聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)与其他燃料电池相比在更低的温度下工作，并且具有高输出密度以实现小型化，因此被认为是最有前途的输送系统以及小型固定发电设备。
提高聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)的性能的最重要因素之一是向膜电极组件(MEA)的聚合物电解质膜或质子交换膜(PEM)供应预定量的水分以保持水分含量。这是因为当聚合物电解质膜干燥时，燃料电池的发电效率迅速下降。
聚合物电解质膜的加湿方法包括：1)起泡加湿法，在压力容器中注满水后，通过扩散器使目标气体通过压力容器以向压力容器供应水分；2)直接注入法，计算燃料电池反应所需的水分供应量，并通过电磁阀将水分直接供应到气体流动管道；以及3)膜加湿法，通过使用聚合物膜向流动的气体层供应水分。
在这些方法中，通过使用仅使废气中所含的水蒸气选择性透过的膜向供给至聚合物电解质膜的空气提供水蒸气来加湿聚合物电解质膜的膜加湿法的优点在于，加湿方法可以减小加湿器的重量和尺寸。
在膜加湿法中使用的选择性透过膜优选为在形成模块时每单位体积的渗透面积大的中空纤维膜。即，当使用中空纤维膜制造加湿器时，具有大接触表面积的中空纤维膜可以高度集成，从而可以充分进行小容量燃料电池的加湿，并且可以使用低成本材料，并且可以回收在高温下从燃料电池排出的废气中所含的水分和热量以通过加湿器进行再利用。
图1是示出根据现有技术的燃料电池加湿器的分解透视图。如图1所示，现有技术的燃料电池加湿器包括：加湿模块110，在加湿模块110中，在从外部供应的空气与从燃料电池堆(未示出)排出的废气之间发生水分交换；以及盖120，盖120分别耦接到加湿模块110的相对两端。
其中一个盖120将从外部供应的空气供应到加湿模块110，盖120的剩余盖将被加湿模块110加湿的空气供应到燃料电池堆。
加湿模块110包括具有废气入口111a和废气出口111b的中间壳体111以及位于中间壳体111内部的多个中空纤维膜112。中空纤维膜112束的相对两端固定到灌封部113。灌封部113通常通过浇铸法使液体聚合物(例如液体聚氨酯树脂)固化而形成。
从外部供应的空气流经中空纤维膜112的开口。通过废气入口111a引入中间壳体111中的废气与中空纤维膜112的外表面接触，然后通过废气出口111b从中间壳体111排出。当废气与中空纤维膜112的外表面接触时，废气中所含的水分透过中空纤维膜112并加湿流经中空纤维膜112的开口的空气。
盖120的内部空间仅与中空纤维膜112的开口进行流体连通，并且需要与中间壳体111的内部空间完全阻隔。否则，会由于盖与中间壳体之间的压差发生空气泄漏，减少供应给燃料电池堆的加湿空气量，并降低燃料电池的发电效率。
通常，如图1所示，多个中空纤维膜112的端部中的每一个被固定到的灌封部113以及灌封部113与中间壳体111之间的树脂层114将盖120的内部空间与中间壳体111的内部空间阻隔。如同灌封部113，树脂层114通常通过浇铸方法使液体聚合物(例如液体聚氨酯树脂)固化而形成。
然而，用于形成树脂层114的浇铸工艺需要相对大的工艺时间，因此降低了加湿器100的生产率。
此外，树脂层114附接到中间壳体111的内壁和灌封部113，因此，当中空纤维膜112出现问题时，需要更换整个加湿模块110，导致巨大的维护成本。
此外，燃料电池的重复工作很可能在树脂层114与中间壳体111之间产生间隙。即，随着燃料电池重复工作和停止，树脂层114交替膨胀和收缩。因此，由于中间壳体111和树脂层114之间的热膨胀系数的差异，树脂层114将与中间壳体111分离的可能性很高。如上所述，当在树脂层114与中间壳体111之间产生间隙时，由于树脂层114和中间壳体111之间的压差会发生空气泄漏，减少了供应到燃料电池堆的加湿空气量，降低了燃料电池的发电效率。
为了防止由于树脂层114与中间壳体111之间出现间隙而导致空气泄漏，可以考虑执行额外的工序，例如在树脂层114和中间壳体111之间涂布密封剂和/或在其外围安装衬垫组件。然而，由于这种额外的工序需要额外的工序时间，因此降低了加湿器100的生产率。
此外，由于燃料电池的重复工作，诸如振动和冲击的干扰被施加到多个中空纤维膜112。这种干扰引起树脂层114和中间壳体111之间的间隙，以及树脂层114和灌封部113之间的间隙。因此，由于它们之间的压差而发生空气泄漏，减少了供应到燃料电池堆的加湿空气量，并且降低了燃料电池的发电效率。
发明内容
技术问题
本公开旨在提出一种衬垫组件及包括该衬垫组件的燃料电池加湿器，其可以防止由于上述现有技术的限制和缺点而导致的问题，能够以提高的生产率制造并显著降低其维护成本。
除了本公开的上述方面之外，本公开的其他特征和优点可以在下面描述或者本公开所属领域的技术人员可以从这些描述中清楚地理解。
技术方案
根据本公开的实施例的衬垫组件是一种用于燃料电池加湿器的衬垫组件，该燃料电池加湿器包括中间壳体、紧固到中间壳体的盖以及设置在中间壳体中并且容纳多个中空纤维膜的至少一个盒。该衬垫组件包括：封装部，所述封装部设置有孔，盒的端部插入该孔中，封装部与插入到孔中的盒的端部紧密接触以吸收盒的水平振动；边缘部，所述边缘部通过与封装部连接而形成，所述边缘部插入到形成在中间壳体的端部中的凹槽中并插入到由盖的端部限定的空间中；以及阻尼部，所述阻尼部形成在盒的外周面上，所述阻尼部通过所述封装部被限制在垂直方向上移动以吸收所述盒的垂直振动。
在根据本公开的实施例的衬垫组件中，封装部可以包括：主体构件，所述主体构件具有孔，盒的端部插入到该孔中；以及突出构件，所述突出构件形成在主体构件的端部上并且被配置为与插入到孔中的盒的端部紧密接触。
在根据本公开的实施例的衬垫组件中，盒可以包括：内部壳体，所述内部壳体具有形成在其端部中并容纳多个中空纤维膜的开口；以及灌封部，多个中空纤维膜的端部被紧固到该灌封部，所述灌封部被配置为封闭内部壳体的开口。
在根据本公开的实施例的衬垫组件中，灌封部的至少一部分可以位于内部壳体的外部，并且突出构件可以按压灌封部以与灌封部紧密接触。
在根据本公开的实施例的衬垫组件中，整个灌封部可以位于内部壳体的内部，并且突出构件可以按压内部壳体以与内部壳体紧密接触。
根据本公开的实施例的衬垫组件可以进一步包括密封部，所述密封部被配置为使盒与封装部接触，其中盒的水平振动和垂直振动可以由于密封部的粘附力而被吸收。
根据本公开的实施例的衬垫组件可以进一步包括：阻尼盖部，所述阻尼盖部形成在封装部的上表面的至少一部分上和盒的上表面的至少一部分上，阻尼盖部被配置为吸收盒的垂直振动。
在根据本公开的实施例的衬垫组件中，封装部可以设置有至少两个孔，至少两个盒分别能够插入到该至少两个孔中，并且阻尼部可以形成在至少两个盒中的每一个盒的外周面上并且阻尼部可以通过封装部被限制在垂直方向上移动以吸收盒的垂直振动。
在根据本公开的实施例的衬垫组件中，边缘部可以设置有向其相反方向中的每一个突出的边缘翼，其中边缘翼可以在填充凹槽的同时插入到形成在中间壳体的端部中的凹槽中，从而中间壳体的内部和外部彼此被阻隔，并且可以将中间壳体和盖密封。
在根据本公开的实施例的衬垫组件中，封装部和边缘部中的每一个可以具有20至70邵氏(Shore)A的第一硬度，并且可以进一步包括通过插入到封装部和边缘部中的每一个的至少一部分中而形成的加强构件，该加强构件具有高于第一硬度的第二硬度。
根据本公开的实施例的燃料电池加湿器包括：中间壳体；盖，所述盖紧固到中间壳体；至少一个盒，所述至少一个盒设置在中间壳体中并容纳多个中空纤维膜；以及衬垫组件，所述衬垫组件通过机械组装被牢固地耦接到加湿模块的至少一端，使得盖仅与中空纤维膜进行流体连通，衬垫组件被配置为吸收盒的振动。衬垫组件包括：封装部，所述封装部设置有孔，盒的端部插入到该孔中，封装部与插入到孔中的盒的端部紧密接触以吸收盒的水平振动；边缘部，所述边缘部通过与封装部连接而形成，所述边缘部插入到形成在中间壳体的端部中的凹槽中并插入到由盖的端部限定的空间中；以及阻尼部，所述阻尼部形成在盒的外周面上，阻尼部通过封装部被限制在垂直方向上移动以吸收盒的垂直振动。
在根据本公开的实施例的燃料电池加湿器中，封装部可以包括：主体构件，所述主体构件具有孔，盒的端部插入到该孔中；以及突出构件，所述突出构件形成在主体构件的端部上并且被配置为与插入到孔中的盒的端部紧密接触。
在根据本公开的实施例的燃料电池加湿器中，盒可以包括：内部壳体，所述内部壳体具有形成在其端部中并容纳多个中空纤维膜的开口；以及灌封部，多个中空纤维膜的端部被固定到该灌封部，所述灌封部被配置为封闭内部壳体的开口。
在根据本公开的实施例的燃料电池加湿器中，灌封部的至少一部分可以位于内部壳体的外部，并且突出构件可以按压灌封部以与灌封部紧密接触。
在根据本公开的实施例的燃料电池加湿器中，整个灌封部可以位于内部壳体的内部，并且突出构件可以按压内部壳体以与内部壳体紧密接触。
根据本公开的实施例的燃料电池加湿器可以进一步包括：密封部，所述密封部被配置为使盒与封装部接触，其中盒的水平振动和垂直振动可以由于密封部的粘附力而被吸收。
根据本公开的实施例的燃料电池加湿器可以进一步包括：阻尼盖部，所述阻尼盖部形成在封装部的上表面的至少一部分上和盒的上表面的至少一部分上，阻尼盖部被配置为吸收盒的垂直振动。
在根据本公开的实施例的燃料电池加湿器中，封装部可以设置有至少两个孔，至少两个盒分别能够插入到该至少两个孔中，并且阻尼部可以形成在至少两个盒中的每一个盒的外周面上，并且阻尼部可以通过封装部被限制在垂直方向上移动以吸收盒的垂直振动。
在根据本公开的实施例的燃料电池加湿器中，边缘部可以设置有向其相反方向中的每一个突出的边缘翼，其中边缘翼可以在填充凹槽的同时插入到形成在中间壳体的端部中的凹槽中，从而中间壳体的内部和外部可以被相互阻隔，并且可以将中间壳体和盖密封。
在根据本公开的实施例的燃料电池加湿器中，封装部和边缘部中的每一个可以具有20至70邵氏A的第一硬度，并且可以进一步包括通过插入到封装部和边缘部中的每一个的至少一部分中而形成的加强构件，该加强构件具有高于第一硬度的第二硬度。
有益效果
根据本公开，通过衬垫组件的机械组装，防止中间壳体与盖之间的空气泄漏，因此可以省略现有技术的浇铸工序(即，将液体聚合物注入模具并固化液体聚合物的工序)和额外的密封工序(即，涂布和固化密封剂的工序)。因此，根据本公开，可以防止中间壳体与盖之间的空气泄漏，并且可以减少燃料电池加湿器的生产工序时间，从而可以显著提高燃料电池加湿器的生产率。
此外，用于防止中间壳体与盖之间的空气泄漏的本公开的衬垫组件通过机械组装安装到加湿模块，因此，当加湿模块的特定部分出现问题时，可以在机械地简单地从加湿模块上拆下衬垫组件后只修理或更换相关部分。因此，根据本公开，可以显著降低燃料电池加湿器的维护成本。
此外，减少了由于燃料电池的重复工作而产生的诸如振动的干扰，从而防止了由于中间壳体与盖之间的压差而导致的空气泄漏，因此可以提高燃料电池的发电效率。
附图说明
图1是示出根据现有技术的燃料电池加湿器的分解透视图。
图2是示出根据本公开的第一实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解透视图。
图3是示出根据本公开的第一实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解剖视图。
图4是示出根据本公开的第一实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的剖视图。
图5是示出根据本公开的第二实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解透视图。
图6是示出根据本公开的第二实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解剖视图。
图7是示出根据本公开的第二实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的剖视图。
图8是示出根据本公开的第三实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解剖视图。
图9a和图9b是示出根据本公开的第三实施例的衬垫组件的变型例的剖视图。
图10是示出包括根据本公开的实施例的衬垫组件的燃料电池加湿器的第二实施例的剖视图。
图11是示出包括根据本公开的实施例的衬垫组件的燃料电池加湿器的第三实施例的剖视图。
图12是示出根据本公开的第四实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解透视图。
图13是示出根据本公开的第四实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解剖视图。
图14是示出根据本公开的第四实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的剖视图。
图15是示出根据本公开的第五实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解透视图。
图16是示出根据本公开的第五实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解剖视图。
图17是示出根据本公开的第五实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的剖视图。
图18是示出根据本公开的第六实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解剖视图。
图19是示出根据本公开的第六实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的剖视图。
具体实施方式
本公开可以进行各种改变并且可以具有各种实施例，但是本公开中将详细说明和描述特定实施例。然而，这并不旨在将本公开限定于特定实施例，特定实施例应被理解为包括本公开的精神和技术范围内的所有变换、等同或替代。
本公开中使用的术语仅用于描述具体实施例，并不旨在限制本公开。除非在上下文中另有明确说明，否则每个术语的单数表达包括其复数表达。在本公开中，诸如“包括”或“具有”的术语旨在指定存在说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、部件、部分或其组合，并且应理解为不排除存在或添加一个或多个其他特征或数量、步骤、操作、部件、部分或其组合的可能性。在下文中，将参考附图描述根据本公开的实施例的衬垫组件和包括该衬垫组件的燃料电池加湿器。
图2是示出根据本公开的第一实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解透视图。图3是示出根据本公开的包括第一实施例的衬垫组件的燃料电池加湿器的分解剖视图。图4是示出根据本公开的第一实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的剖视图。
参考图2，根据本公开的第一实施例的燃料电池加湿器200包括加湿模块210，该加湿模块210通过存在于从燃料电池堆排出的废气中的水分来加湿从外部供应的空气。加湿模块210的相对两端分别耦接到盖220。
盖220中的一个将从外部供应的空气供应到加湿模块210，盖220中的剩余一个将通过加湿模块210加湿的空气供应到燃料电池堆。
加湿模块210是在从外部供应的空气与废气之间发生水分交换的装置，并且可以包括具有废气入口211a和废气出口211b的中间壳体211以及设置在中间壳体211内的至少一个盒212。
中间壳体211和盖220中的每一个可以独立地由刚性塑料或金属形成，并且可以具有在宽度方向上具有圆形或多边形形状的横截面。圆形包括椭圆形，多边形包括具有圆角的多边形。例如，刚性塑料可以是聚碳酸酯、聚酰胺(PA)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚丙烯(PP)等。
盒212可以包括多个中空纤维膜212a和将多个中空纤维膜212a紧固到其上的灌封部212b。例如，中空纤维膜212a的端部可以紧固到灌封部212b。
中空纤维膜212a可以包括聚砜树脂、聚醚砜树脂、磺化聚砜树脂、聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂、聚丙烯腈(PAN)树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酯酰亚胺树脂或由其中至少两种化合物形成的聚合物膜，并且灌封部212b可以通过利用诸如浸渍灌封或离心灌封的浇铸方法来固化液体树脂(例如液体聚氨酯树脂)而形成。
从外部供应的空气流过中空纤维膜212a的开口。通过废气入口211a引入到中间壳体211中的废气与中空纤维膜212a的外表面接触，然后从中间壳体211通过废气出口211b排出。当废气与中空纤维膜212a的外表面接触时，废气中所含的水分渗透中空纤维膜212a并加湿流经中空纤维膜212a的开口的空气。
盖220仅与中空纤维膜212a的开口进行流体连通，并且需要与中间壳体211的内部空间S完全阻隔。否则，会由于盖与中间壳体之间的压差导致空气泄漏，减少了供应给燃料电池堆的加湿空气量，并且降低了燃料电池的发电效率。
此外，由于燃料电池的重复工作，诸如振动和冲击的干扰被施加到其中容纳有多个中空纤维膜212a的盒212，并且这种干扰引起盒212与中间壳体211之间的间隙，因此，由于盒212与中间壳体211之间的压差而发生空气泄漏，减少了供应给燃料电池堆的加湿空气量，并降低了燃料电池的发电效率。
为了解决这些问题，本公开的燃料电池加湿器200还包括通过机械组装牢固地耦接到加湿模块210的相对两端中的每一个的衬垫组件230。
根据本公开，通过衬垫组件230的机械组装，防止了中间壳体211与盖220之间的空气泄漏，因此可以省略现有技术的浇铸工序(即，将液体树脂注入模具并固化液体树脂的工序)和额外的密封工序(即，涂布和固化密封剂的工序)。因此，根据本公开，防止了中间壳体211与盖220之间的空气泄漏，并且减少了燃料电池加湿器200的生产工艺时间，从而可以显著提高燃料电池加湿器的生产率。
此外，本公开的用于防止中间壳体211与盖220之间的空气泄漏的衬垫组件230通过机械组装被安装到加湿模块210，因此，当加湿模块210的特定部分(例如盒212)出现问题时，可以在将衬垫组件230从加湿模块210机械地简单地拆下后仅修理或更换相关部分。因此，根据本公开，可以显著降低燃料电池加湿器200的维护成本。
此外，减少了由于燃料电池的重复工作而发生的诸如振动的干扰，从而防止由于中间壳体211和盖220之间的压差导致的空气泄漏，因此可以提高燃料电池的发电效率。
参考图3和图4，根据本公开的第一实施例的衬垫组件230包括封装部231、边缘部232和阻尼部235a。封装部231和边缘部232可以由具有20至70邵氏A的第一硬度(优选地，30至60邵氏A的第一硬度)的弹性材料(例如，硅树脂和橡胶等)形成。
封装部231设置有孔H，盒212的端部(例如，灌封部212b)插入到该孔H中，并且封装部231插设在中间壳体211与盒212之间。封装部231包括主体构件231a和突出构件231b。
主体构件231a设置有孔H，盒212的端部插入到该孔H中，其中孔H形成为具有与盒212的端部的形状相对应的形状。通过从主体构件231a向中间壳体211突出而形成的主体构件231aa可以形成为具有多边形形状(例如，梯形形状)横截面，并且形成为面对盖220的上主体构件231ab可以形成为具有平面形状。可以在下主体构件231aa与盒的灌封部212b之间限定设置有稍后描述的密封部233的空间。此外，在下主体构件231aa与边缘部232之间限定有供中间壳体211的端部211a嵌合的凹槽G。
突出构件231b形成在主体构件231a的第一端上，以与插入到孔H中的盒的灌封部212b接触。突出构件231b可以是从主体构件231a的第一端突出的至少一个环形突起。突出构件231b可以通过弹力按压盒的灌封部212b以与其紧密接触，从而可以密封中间壳体211的空间和盖220的空间。因此，突出构件231b可以防止中间壳体211中存在的流体流到盖220中限定的空间。另外，由于突出构件231b具有弹性，因此突出构件231b可以吸收盒212在水平方向(图3中的x轴和y轴方向)上的振动，因此可以减少由于盒的振动引起的干扰，使得可以防止由于中间壳体211和盖220之间的压差引起的空气泄漏。
边缘部232形成在主体构件231a的第二端上。边缘部232可以插入到形成在中间壳体的端部中的凹槽211b中并且插入到由盖的端部220a限定的空间中。边缘部232可以设置有在相反方向上突出的边缘翼232a和232b。边缘翼232a和232b中的每一个可以沿加湿模块210的纵向方向配置。在中间壳体与盖的组装过程中，边缘翼232a插入到中间壳体的端部的凹槽211b中，并且盖的端部220a按压边缘翼232b，然后中间壳体和盖通过诸如螺栓B的紧固装置彼此紧固从而相互组装。在这种情况下，边缘翼232a和232b由具有弹性的材料制成，因此边缘翼232a可以在填充其预定部分的同时插入到中间壳体的端部的凹槽211b中。具有分别形成在其中以进行螺栓连接的紧固孔的紧固件211c和220c可以分别形成在中间壳体211和盖220的端部的侧表面上。边缘翼232a密封中间壳体的端部的凹槽211b，从而可以将中间壳体211的内部和外部相互阻隔，并且可以密封中间壳体211和盖220。
阻尼部235a可以通过从其中沿径向方向突出而形成在盒的灌封部212b的外周面上。在形成盒的灌封部212b之后，阻尼部235a可以在盒的灌封部212b的外表面上形成为具有圆环的形状。阻尼部235a可以被配置成使得阻尼部235a的至少一部分与封装部231的下表面接触。具体地，阻尼部235a可以被配置成使得阻尼部235a的至少一部分与下主体构件231aa的下表面接触。这种阻尼部235a通过封装部231被限制在垂直方向(图3中的z轴方向)上移动，并且这种阻尼部235a可以吸收盒212的垂直振动。因此，可以降低由于盒的振动引起的干扰。
即，封装部231吸收盒212的水平振动，并且阻尼部235a吸收盒212的垂直振动以减少由于盒的振动引起的干扰，因此可以防止由于中间壳体211与盖220之间的压差引起的空气泄漏。
此外，衬垫组件230可以进一步包括加强构件234。加强构件234可以具有高于第一硬度的第二硬度。例如，加强构件234可以由金属或热塑性或热固性树脂等形成。可以在形成衬垫组件230时将金属板插入模具中之后制造加强构件234，使得加强构件234通过插入到衬垫组件230中而形成。加强构件234可以插入并形成在封装部231的至少一部分和边缘部232的至少一部分中的每一者中。加强构件234可以形成在衬垫组件230中容易变形的部分(在其中形成凹槽G的部分)中。加强构件234的硬度具有高于封装部231和边缘部232，这样的加强构件234防止在衬垫组件230与加湿模块210机械组装时或在加湿器的工作期间主体构件231a变形，因此可以更牢固地防止中间壳体与盖之间的空气泄漏。
接下来，将参考图5至图7描述根据本公开的第二实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器。图5是示出根据本公开的第二实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解透视图，图6是示出根据本公开的第二实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解剖视图，图7是示出根据本公开的第二实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的剖视图。
参考图5至图7，根据本公开的第二实施例的衬垫组件包括与上述根据第一实施例的衬垫组件相同的封装部231、边缘部232和阻尼部235a，并且还包括阻尼盖部235b。封装部231、边缘部232和阻尼部235a与上述根据第一实施例的衬垫组件的相关部件基本相同，因此将省略对其的重复描述。
如图5至图7所示，阻尼盖部235b可以形成在封装部231的上表面的至少一部分上和盒212的灌封部212b的上表面的至少一部分上。
阻尼盖部235b可以被配置为与灌封部212b的外周面接触或间隔开预定距离，并且可以被配置为与灌封部212b的上表面接触。阻尼盖部235b可以一体地形成为整体具有环形，或者通过使多个“L”形彼此间隔开预定距离而形成为整体具有环形。
这种阻尼盖部235b与阻尼部235a一起可以吸收盒212的垂直振动。
接下来，将参考图8和图9描述根据本公开的第三实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器。图8是示出根据本公开的第三实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解剖视图，图9a和图9b是示出根据本公开的第三实施例的衬垫组件的变型例的剖视图。
参考图8，根据本公开的第三实施例的衬垫组件包括封装部231、边缘部232、密封部233和阻尼部235a，并且可以进一步包括阻尼盖部235b。封装部231、边缘部232、阻尼部235a和阻尼盖部235b与上述根据第一实施例和第二实施例的衬垫组件的相关部分基本上相同，因此将省略对其的重复描述。
密封部233可以包括固体密封材料和液体密封材料中的至少一种。固体密封材料可以由诸如硅树脂、丙烯酸橡胶、EPDM或NBR的材料制成，液体密封材料可以由诸如硅树脂或聚氨酯的材料制成。
密封部233位于盒212与封装部231之间，并且被配置为使盒212与封装部231接触。具体地，密封部233被配置为与盒的灌封部212b和封装部的下主体构件231aa同时接触(粘附)。密封部233密封中间壳体211的空间和盖220的空间，并且防止中间壳体211中的流体流到盖220。
此外，密封部233被配置为与盒212和封装部231同时接触，因此盒212的水平振动和垂直振动可以由于密封部233的粘附力而被额外吸收，因此可以有效地降低盒212的水平振动和垂直振动。
图9a示出了密封部233被配置为与盒的灌封部212b和封装部的突出构件231b同时接触，图9b示出了密封部233被配置为与盒的灌封部212b、封装部的突出构件231b和封装部的下主体构件231aa同时接触。如图9a和图9b所示，突出构件231b可以包括至少两个突出构件，并且密封部233形成在该至少两个突出构件231b之间。
接下来，将参考图10和图11描述包括根据本公开实施例的衬垫组件的燃料电池加湿器的第二实施例和第三实施例。图10是示出包括根据本公开实施例的衬垫组件的燃料电池加湿器的第二实施例的剖视图。图11是示出包括根据本公开实施例的衬垫组件的燃料电池加湿器的第三实施例的剖视图。
参考图10，在根据本公开的第二实施例的燃料电池加湿器200a中，(i)中间壳体211的内部空间被分隔件211c分成第一空间S1和第二空间S2，(ii)盒212还包括内部壳体212c。除了上述特征之外，燃料电池加湿器200a与上述根据第一实施例的燃料电池加湿器200基本上相同。
内部壳体212c具有形成在其每一端中的开口，并且中空纤维膜212a位于内部壳体212c的内部。中空纤维膜212a的端部紧固于的灌封部212b封闭内部壳体212c的开口。
如图10所示，灌封部212b的至少一部分可以位于内部壳体212c的外部，并且衬垫组件230的突出构件231b可以与灌封部212b紧密接触。阻尼部235a可以在内部壳体212c的外周面上形成为具有预定长度的圆环。
内部壳体212c设置有以网格形式布置的用于与第一空间S1进行流体连通的多个孔MH1(以下称为“第一网孔”)，以及以网格形式布置的用于与第二空间S2进行流体连通的多个孔MH2(以下称为“第二网孔”)。
通过废气入口211a引入到中间壳体211的第一空间S1中的废气通过第一网孔MH1流入内部壳体212c中并且与中空纤维膜212a的外表面接触。接下来，去除了水分的废气通过第二网孔MH2流出到第二空间S2，然后从中间壳体211通过废气出口211b排出。
包括这种内部壳体212c的盒212可以容易地与中间壳体211组装并且可以容易地更换。
如图11所示，根据本公开的第三实施例的燃料电池加湿器200b具有位于内部壳体212c内部的整个灌封部212b，并且与上述根据第二实施例的燃料电池加湿器200a基本上相同，不同之处在于燃料电池加湿器200b具有与内部壳体212c而不是灌封部212b紧密接触的衬垫组件230的突出构件231b。
接下来，将参考图12至图14描述根据本公开的第四实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器。图12是示出根据本公开的第四实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解透视图。图13是示出根据本公开的第四实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解剖视图。图14是示出根据本公开的第四实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的剖视图。
如图12至图14所示，在根据本公开第四实施例的具有衬垫组件330的燃料电池加湿器300中，(i)加湿模块210包括至少两个盒212，(ii)封装部231的主体构件231a设置有盒212分别插入其中的至少两个孔H，(iii)至少两个突出构件231b形成在主体构件231a的第一端上以便与盒的灌封部212b接触，(iv)阻尼部235a形成在至少两个盒的外周面中的每一个上。除了上述特征之外，燃料电池加湿器300与上述根据第二实施例的燃料电池加湿器200a基本上相同。
分别包括内部壳体212c的多个盒212以预定间隔安装在中间壳体211的内部，因此，废气可以均匀地分布到存在于中间壳体211中的所有中空纤维膜212a，并且可以选择性地仅更换具有问题的特定盒212，因此可以进一步降低燃料电池加湿器300的维护成本。
接下来，将参考图15至图17描述根据本公开的第五实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器。图15是示出根据本公开第五实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解透视图，图16是示出根据本公开的第五实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的分解剖视图，图17是示出根据本公开的第五实施例的包括衬垫组件的燃料电池加湿器的剖视图。
如图15至图17所示，根据本公开的第五实施例的具有衬垫组件330的燃料电池加湿器300包括添加到图12至图14的衬垫组件330的至少两个阻尼盖部235b。除了上述特征之外，燃料电池加湿器300与上述根据第四实施例的燃料电池加湿器300基本上相同。阻尼盖部235b可以形成在封装部231的上表面的至少一部分和每个盒212的灌封部212b的上表面的至少一部分上。
接下来，将参考图18和图19描述包括根据本公开的第六实施例的衬垫组件的燃料电池加湿器的第六实施例。
如图18和图19所示，根据本公开的第六实施例的具有衬垫组件330的燃料电池加湿器300a包括添加到图12至图14的衬垫组件330的至少两个密封部233，使得至少两个密封部233位于盒212与封装部231之间以便与盒212和封装部231接触。除了上述特征之外，燃料电池加湿器300a与上述根据第四实施例的燃料电池加湿器300基本上相同。
密封部233被配置为同时与盒212和封装部231接触，因此，由于密封部233的粘附力，可以额外地吸收盒212的水平振动，因此可以有效地降低盒212的水平振动。
以上，尽管已经描述了本公开的实施例，但是相关技术领域的技术人员可以在不背离权利要求书所描述的本公开的精神的情况下通过添加、改变或删除部件对本公开的实施例进行各种修改和改变，并且这些修改和改变的实施例被包含在本公开的权利要求的范围内。
<附图标记的说明>
200、200a、200b、300、300a：燃料电池加湿器
210：加湿模块
211：中间壳体
211a：废气入口
211b：废气出口
211c：分隔件
212：盒
212a：中空纤维膜
212b：灌封部
212c：内部壳体
220：盖
230、330：衬垫组件
231：封装部
231a：主体构件
231b：突出构件
232：边缘部
233：密封部
234：加强构件
235a：阻尼部
235b：阻尼盖部

Claims (20)

1.一种用于燃料电池加湿器的衬垫组件，所述燃料电池加湿器包括中间壳体、紧固到所述中间壳体的盖以及设置在所述中间壳体中并且容纳多个中空纤维膜的至少一个盒，所述衬垫组件包括：
封装部，所述封装部设置有孔，所述盒的端部插入所述孔中，所述封装部与插入到所述孔中的所述盒的所述端部紧密接触以吸收所述盒的水平振动；
边缘部，通过与所述封装部连接而形成所述边缘部，所述边缘部插入到形成在所述中间壳体的端部中的凹槽中并插入到由所述盖的端部限定的空间中；以及
阻尼部，所述阻尼部形成在所述盒的外周面上，通过所述封装部限制所述阻尼部在垂直方向上移动以吸收所述盒的垂直振动。
2.根据权利要求1所述的衬垫组件，其中，所述封装部包括：主体构件，所述主体构件具有孔，所述盒的所述端部插入到所述孔中；以及突出构件，所述突出构件形成在所述主体构件的端部上并且被配置为与插入到所述孔中的所述盒的所述端部紧密接触。
3.根据权利要求2所述的衬垫组件，其中，所述盒包括：内部壳体，所述内部壳体具有形成在所述内部壳体的端部中并容纳所述多个中空纤维膜的开口；以及灌封部，所述多个中空纤维膜的端部被紧固到所述灌封部，所述灌封部被配置为封闭所述内部壳体的所述开口。
4.根据权利要求3所述的衬垫组件，其中，所述灌封部的至少一部分位于所述内部壳体的外部，并且所述突出构件按压所述灌封部以与所述灌封部紧密接触。
5.根据权利要求3所述的衬垫组件，其中，整个所述灌封部位于所述内部壳体的内部，并且所述突出构件按压所述内部壳体以与所述内部壳体紧密接触。
6.根据权利要求1所述的衬垫组件，还包括：
密封部，所述密封部被配置为使所述盒与所述封装部接触，其中，所述盒的所述水平振动和所述垂直振动由于所述密封部的粘附力而被吸收。
7.根据权利要求1所述的衬垫组件，还包括：
阻尼盖部，所述阻尼盖部形成在所述封装部的上表面的至少一部分上和所述盒的上表面的至少一部分上，所述阻尼盖部被配置为吸收所述盒的所述垂直振动。
8.根据权利要求1所述的衬垫组件，其中，所述封装部设置有至少两个孔，至少两个盒分别能够插入到所述至少两个孔中，所述阻尼部形成在所述至少两个盒中的每一个的外周面上，并且通过所述封装部限制所述阻尼部在所述垂直方向上移动以吸收所述盒的垂直振动。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的衬垫组件，其中，所述边缘部设置有向所述边缘部的相反方向中的每一个突出的边缘翼，其中，所述边缘翼在填充所述凹槽的同时插入到形成在所述中间壳体的所述端部中的所述凹槽中，从而所述中间壳体的内部和外部相互被阻隔，并且所述中间壳体和所述盖被密封。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的衬垫组件，其中，所述封装部和所述边缘部中的每一个具有20邵氏A至70邵氏A的第一硬度，并且所述衬垫组件还包括通过插入到所述封装部和所述边缘部中的每一个的至少一部分中而形成的加强构件，所述加强构件具有高于所述第一硬度的第二硬度。
11.一种燃料电池加湿器，包括：
中间壳体；
盖，所述盖紧固到所述中间壳体；
至少一个盒，所述至少一个盒设置在所述中间壳体中并容纳多个中空纤维膜；以及
衬垫组件，所述衬垫组件通过机械组装被牢固地耦接到加湿模块的至少一端，使得所述盖仅与所述中空纤维膜进行流体连通，所述衬垫组件被配置为吸收所述盒的振动，
其中，所述衬垫组件包括：
封装部，所述封装部设置有孔，所述盒的端部插入到所述孔中，所述封装部与插入到所述孔中的所述盒的所述端部紧密接触以吸收所述盒的水平振动；
边缘部，通过与所述封装部连接而形成所述边缘部，所述边缘部插入到形成在所述中间壳体的端部中的凹槽中并插入到由所述盖的端部限定的空间中；以及
阻尼部，所述阻尼部形成在所述盒的外周面上，通过所述封装部限制所述阻尼部在垂直方向上移动以吸收所述盒的垂直振动。
12.根据权利要求11所述的燃料电池加湿器，其中，所述封装部包括：主体构件，所述主体构件具有孔，所述盒的所述端部插入到所述孔中；以及突出构件，所述突出构件形成在所述主体构件的端部上并且被配置为与插入到所述孔中的所述盒的所述端部紧密接触。
13.根据权利要求12所述的燃料电池加湿器，其中，所述盒包括：内部壳体，所述内部壳体具有形成在所述内部壳体的端部中并容纳所述多个中空纤维膜的开口；以及灌封部，所述多个中空纤维膜的端部被紧固到所述灌封部，所述灌封部被配置为封闭所述内部壳体的所述开口。
14.根据权利要求13所述的燃料电池加湿器，其中，所述灌封部的至少一部分位于所述内部壳体的外部，并且所述突出构件按压所述灌封部以与所述灌封部紧密接触。
15.根据权利要求13所述的燃料电池加湿器，其中，整个所述灌封部位于所述内部壳体的内部，并且所述突出构件按压所述内部壳体以与所述内部壳体紧密接触。
16.根据权利要求11所述的燃料电池加湿器，还包括：
密封部，所述密封部被配置为使所述盒与所述封装部接触，其中，所述盒的所述水平振动和所述垂直振动由于所述密封部的粘附力而被吸收。
17.根据权利要求11所述的燃料电池加湿器，还包括：
阻尼盖部，所述阻尼盖部形成在所述封装部的上表面的至少一部分上和所述盒的上表面的至少一部分上，所述阻尼盖部被配置为吸收所述盒的所述垂直振动。
18.根据权利要求11所述的燃料电池加湿器，其中，所述封装部设置有至少两个孔，至少两个盒分别能够插入到所述至少两个孔中，所述阻尼部形成在所述至少两个盒中的每一个的外周面上，通过所述封装部限制所述阻尼部在所述垂直方向上移动以吸收所述盒的垂直振动。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的燃料电池加湿器，其中，所述边缘部设置有向所述边缘部的相反方向中的每一个突出的边缘翼，其中，所述边缘翼在填充所述凹槽的同时插入到形成在所述中间壳体的所述端部中的所述凹槽中，从而所述中间壳体的内部和外部被相互阻隔，并且所述中间壳体和所述盖被密封。
20.根据权利要求11至18中任一项所述的燃料电池加湿器，其中，所述封装部和所述边缘部中的每一个具有20邵氏A至70邵氏A的第一硬度，并且所述燃料电池加湿器还包括通过插入到所述封装部和所述边缘部中的每一个的至少一部分中而形成的加强构件，所述加强构件具有高于所述第一硬度的第二硬度。
CN202180006507.6A 2020-05-22 2021-05-20 衬垫组件及包括其的燃料电池加湿器 Active CN115088108B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2020-0061426 2020-05-22
KR1020200061426A KR102577689B1 (ko) 2020-05-22 2020-05-22 가스켓 조립체 및 이를 포함하는 연료전지 가습기
PCT/KR2021/006259 WO2021235853A1 (ko) 2020-05-22 2021-05-20 가스켓 조립체 및 이를 포함하는 연료전지 가습기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115088108A true CN115088108A (zh) 2022-09-20
CN115088108B CN115088108B (zh) 2024-06-21

Family

ID=78708726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180006507.6A Active CN115088108B (zh) 2020-05-22 2021-05-20 衬垫组件及包括其的燃料电池加湿器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220367886A1 (zh)
EP (1) EP4020642A4 (zh)
JP (1) JP2023525610A (zh)
KR (1) KR102577689B1 (zh)
CN (1) CN115088108B (zh)
CA (1) CA3155840A1 (zh)
WO (1) WO2021235853A1 (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3032417A1 (de) * 1980-08-28 1982-04-08 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Vorrichtung zur waerme- und stoffuebertragung mittels hohlfasern
KR20130034404A (ko) * 2011-09-28 2013-04-05 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 가습기
KR20140117346A (ko) * 2011-12-29 2014-10-07 코오롱인더스트리 주식회사 막 가습기
KR20160004278A (ko) * 2013-04-25 2016-01-12 도레이 카부시키가이샤 카트리지식 중공사막 모듈
KR20190081736A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지 막가습기
KR20190138528A (ko) * 2018-06-05 2019-12-13 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 막가습기

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101278398B1 (ko) 2007-08-01 2013-06-24 코오롱인더스트리 주식회사 중공사막 및 그 제조방법
KR101398779B1 (ko) 2007-12-03 2014-05-28 코오롱인더스트리 주식회사 내한성이 향상된 연료전지용 가습기
KR20090128005A (ko) 2008-06-10 2009-12-15 주식회사 코오롱 연료전지용 가습 시스템 및 이를 이용한 연료전지 시스템
KR20100108092A (ko) 2009-03-27 2010-10-06 주식회사 코오롱 연료전지용 가습기
KR20110001022A (ko) 2009-06-29 2011-01-06 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 고분자 전해질막 및 그 제조방법
KR101577828B1 (ko) 2009-07-13 2015-12-28 코오롱인더스트리 주식회사 고분자 전해질막 제조용 충진 시스템 및 그를 이용한 고분자 전해질막 제조방법
KR20110006122A (ko) 2009-07-13 2011-01-20 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 고분자 전해질막 및 그 제조방법
KR20110021217A (ko) 2009-08-25 2011-03-04 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 고분자 전해질막 및 그 제조방법
KR20110026696A (ko) 2009-09-08 2011-03-16 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 가습기 및 그 제조방법
CN102648547B (zh) 2009-12-04 2015-06-03 可隆工业株式会社 用于燃料电池的加湿器
US20220181655A1 (en) * 2019-04-17 2022-06-09 Kolon Industries, Inc. Fuel cell humidifier and packing member for same
KR102423872B1 (ko) * 2019-06-25 2022-07-21 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 가습기 및 그 제조방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3032417A1 (de) * 1980-08-28 1982-04-08 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Vorrichtung zur waerme- und stoffuebertragung mittels hohlfasern
KR20130034404A (ko) * 2011-09-28 2013-04-05 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 가습기
KR20140117346A (ko) * 2011-12-29 2014-10-07 코오롱인더스트리 주식회사 막 가습기
KR101697998B1 (ko) * 2011-12-29 2017-01-23 코오롱인더스트리 주식회사 막 가습기
KR20160004278A (ko) * 2013-04-25 2016-01-12 도레이 카부시키가이샤 카트리지식 중공사막 모듈
KR20190081736A (ko) * 2017-12-29 2019-07-09 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지 막가습기
KR20190138528A (ko) * 2018-06-05 2019-12-13 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 막가습기

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023525610A (ja) 2023-06-19
EP4020642A4 (en) 2023-08-30
KR102577689B1 (ko) 2023-09-12
KR20210144289A (ko) 2021-11-30
CA3155840A1 (en) 2021-11-25
US20220367886A1 (en) 2022-11-17
CN115088108B (zh) 2024-06-21
WO2021235853A1 (ko) 2021-11-25
EP4020642A1 (en) 2022-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114026720A (zh) 用于燃料电池的加湿器及其制造方法
JP2024502124A (ja) 加湿膜の毀損を防止する燃料電池膜加湿器
CN115088108B (zh) 衬垫组件及包括其的燃料电池加湿器
CN114730897B (zh) 衬垫组件及包括其的燃料电池加湿器
KR20220113183A (ko) 연료전지 막가습기
KR20220109051A (ko) 연료전지 막가습기 및 이를 포함하는 연료전지 시스템
KR20220111058A (ko) 연료전지 막가습기
US20230361320A1 (en) Gasket assembly and fuel cell membrane humidifier including same
US20230361322A1 (en) Gasket assembly and fuel cell membrane humidifier comprising same
EP4270555A1 (en) Gasket assembly and fuel cell membrane humidifier comprising same
CN113711400B (zh) 燃料电池加湿器及其封装构件
CN116888779A (zh) 燃料电池膜加湿器
KR20220109859A (ko) 연료전지 막가습기
KR20220111057A (ko) 연료전지 막가습기
JP2024515090A (ja) 燃料電池の膜加湿器
JP2024515130A (ja) 燃料電池の膜加湿器
CN116762196A (zh) 燃料电池膜加湿器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant