CN116710190A - 用于燃料电池的加湿器 - Google Patents

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金度佑
梁炯模
安雄铨
许中根
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Abstract

本发明涉及一种用于燃料电池的加湿器,该加湿器包括:加湿模块,该加湿模块配置为使用从燃料电池堆排出的湿气加湿从外部供应的干燥气体;以及第一盖,该第一盖联接到加湿模块的一端,其中,加湿模块包括:中间壳体,该中间壳体的两端开放;至少一个滤筒,该至少一个滤筒设置在中间壳体内部并且包括多个中空纤维膜;以及第一封装构件,该第一封装构件通过机械组装气密地联接到加湿模块的一端,使得第一盖仅与中空纤维膜流体连通。

Description

用于燃料电池的加湿器
技术领域
本公开涉及一种配置为将加湿的气体供应到燃料电池的用于燃料电池的加湿器。
背景技术
与例如干电池或蓄电池的常规化学电池不同,燃料电池的优点在于,只要供应氢和氧,燃料电池可以持续产生电力,并且燃料电池的优点在于没有热量损失,因此燃料电池的效率大约是内燃机的效率的两倍。
另外,燃料电池通过组合氢和氧将产生的化学能直接转换成电能,从而排出的污染物的量较少。因此,燃料电池的优点在于燃料电池是环保的,并且燃料电池的优点在于可以减少由于能量消耗增加导致的能源枯竭的担忧。
基于所使用电解质的类型,这种燃料电池通常可以被分类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)或碱性燃料电池(AFC)。
这些燃料电池基本通过相同的原理来工作,但是这些燃料电池在所使用的燃料的类型、操作温度、催化剂和电解液方面彼此不同。在这些燃料电池中,已知聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)是对于运输系统以及小型固定发电设备最有利的,由于聚合物电解质膜燃料电池在比其他燃料电池低的温度下工作,并且聚合物电解质膜燃料电池的输出密度较高,从而可以使聚合物电解质膜燃料电池小型化。
提高聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)性能的最重要的因素中的一个因素是通过将预定量或更多的水分供应到膜电极组件(MEA)的聚合物电解质膜或质子交换膜(PEM)以保持水分含量。原因在于,如果聚合物电解质膜或质子交换膜干燥了,发电效率会快速降低。
1)起泡器加湿法,用水填充抗压容器并允许目标气体通过扩散器以供应水分,2)直接注射法,计算燃料电池反应所需的供应的水分的量,并通过电磁阀将水分直接供应到气流管道,以及3)膜加湿法,使用聚合物隔膜将水分供应到气相流化床,以上方法被用作加湿聚合物电解质膜或质子交换膜的方法。
在这些方法中,使用配置为选择性地仅传输包括在废气中的水蒸气以加湿聚合物电解质膜或质子交换膜的膜将水蒸气提供到要供应到聚合物电解质膜或质子交换膜的空气的膜加湿法的优点在于可以减小加湿器的重量和尺寸。
当形成模块时,每单位体积上具有较大渗透面积的中空纤维膜适于在膜加湿法中所使用的选择性渗透膜。也就是说,当使用中空纤维膜制造膜加湿器时,可以高度集成具有较大接触表面积的中空纤维膜,从而即使在小容量的情况下,也可以充分地加湿燃料电池,可以使用低成本的材料,并且可以收集包括在从燃料电池排出的高温废气中的水分和热量,从而通过加湿器再利用所收集的水分和热量。
图1是常规用于燃料电池的加湿器的示意性分解透视图。
如图1所示,常规膜加湿型加湿器100包括在从外部供应的空气与从燃料电池堆(未示出)排出的废气之间进行水分交换的加湿模块110以及分别联接到加湿模块110的两端部的盖120。
盖120中的一个将从外部供应的空气传输到加湿模块110,并且另一盖将被加湿模块110加湿的空气传输到燃料电池堆。
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以及中间壳体111中的多个中空纤维膜112。一束中空纤维膜112的两端部被灌封在硬灌封部113中。通常,各个硬灌封部113通过使用浇铸法固化例如液体聚氨酯树脂的液体聚合物而形成。
从外部供应的空气沿着中空纤维膜112的中空部流动。通过废气入口111a引入中间壳体111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,废气中包含的水分通过中空纤维膜112传输,以加湿沿着中空纤维膜112的中空部流动的空气。
通常,如图1所示,灌封中空纤维膜112的端部的硬灌封部113以及位于硬灌封部113与中间壳体111之间的树脂层114将盖120的内空间与中间壳体111的内空间隔离。类似于硬灌封部113,各个树脂层114通常通过使用浇铸法固化例如液体聚氨酯树脂的液体聚合物而形成。
然而,由于形成树脂层114的浇铸工艺需要相对长的工艺时间,所以加湿器100的生产率降低。
发明内容
技术问题
鉴于以上问题做出了本公开,并且本公开的目的是提供一种能够防止由于通过浇铸工艺形成树脂层而导致加湿器的生产率降低的用于燃料电池的加湿器。
技术方案
为了实现以上目的,本公开可以包括以下配置。
根据本公开的加湿器可以包括:加湿模块,该加湿模块配置为使用从燃料电池堆排出的湿气加湿从外部供应的干燥气体,以及第一盖,该第一盖联接到加湿模块的一端。加湿模块可以包括:中间壳体,该中间壳体的两端部开放;以及至少一个滤筒(cartridge),该至少一个滤筒设置在中间壳体中,滤筒包括多个中空纤维膜。滤筒可以包括:内壳体,该内壳体的两端部开放,内壳体被配置为容纳中空纤维膜,以及第一灌封层,该第一灌封层配置为灌封每个中空纤维膜的一端。
在根据本公开的第一实施例的用于燃料电池的加湿器中,加湿器模块可以包括:第一封装构件,该第一封装构件通过机械组装气密地联接到加湿模块的一端,使得第一盖可以仅与中空纤维膜流体连通;第一密封部,该第一密封部配置为在第一封装构件与第一灌封层之间形成紧密密封;以及第一阻挡部,该第一阻挡部联接到第一封装构件以限制第一密封部的可流动距离,其中,基于第一封装构件,第一密封部可以被设置在第一封装构件与第一盖之间的第一外空间和设置在与第一外空间的相反侧内空间中的至少一者中。
根据本公开的第二实施例的用于燃料电池的加湿器可以包括:第一封装构件,该第一封装构件通过机械组装气密地联接到加湿模块的一端,使得第一盖可以仅与中空纤维膜流体连通;以及第一密封剂,该第一密封剂配置为基于第一封装构件在设置在中间壳体侧的内空间中在第一封装构件与滤筒之间形成紧密密封。第一封装构件可以包括:配置为容纳第一密封剂的第一内凹部、设置在第一内凹部的一侧的第一阻挡构件以及设置在第一内凹部的另一侧的第一分隔构件,第一阻挡构件可以以比第一内凹部长的长度朝向内空间突出,并且第一密封剂位于第一内凹部中,第一密封剂被配置为在第一阻挡构件与第一灌封层之间形成紧密密封。
有益效果
根据本公开,可以实现以下效果。
本公开被实施为省略了在盖的内空间与中间壳体的内空间之间形成紧密密封的浇铸工艺。因此,本公开可以通过减少生产的工艺时间来提高生产率。
在本公开中,由于省略了浇铸工艺,所以可以紧密密封可能形成在滤筒周围的间隙,从而可以增加防止干燥气体和湿气的直接混合所需的紧密密封力。因此,本公开可以提高加湿干燥气体的加湿工序的稳定性。
在本公开中,以密封剂实现突起结构,从而可以通过密封剂进一步确保紧密密封的面积。因此,本公开可以通过密封剂进一步增加紧密密封力。
附图说明
图1是常规用于燃料电池的加湿器的示意性分解透视图。
图2是根据本公开的用于燃料电池的加湿器的示意性分解透视图。
图3是示出根据本公开的用于燃料电池的加湿器沿图2的线I-I截取的示意性分解剖视图。
图4是示出根据本公开的用于燃料电池的加湿器沿图2的线I-I截取的示意性剖视图。
图5至图7是图4的部分A的示意性放大剖视图。
图8是沿图2的线I-I截取的局部侧剖视图。
图9是示出图4的部分A的示意性放大剖视图,用于解释根据本公开的增强构件。
图10是在根据本公开的用于燃料电池的加湿器中两个滤筒被联接到中间壳体的实施例的示意性分解透视图。
图11是在根据本公开的用于燃料电池的加湿器中三个滤筒被联接到中间壳体的实施例的示意性分解透视图。
图12是示出根据本公开的用于燃料电池的加湿器沿图2的线I-I截取的示意性分解剖视图。
图13是示出根据本公开的用于燃料电池的加湿器沿图2的线I-I截取的示意性剖视图。
图14是图11的部分B的示意性放大剖视图。
图15是示出在联接第一封装构件、滤筒和第一密封剂之前的沿图2的线I-I截取的局部分解剖视图。
图16是示出根据本公开的用于燃料电池中的加湿器中的第一封装构件被联接到中间壳体之前的示意性剖视图。
图17和图18是示出第一封装构件联接到滤筒的示意性剖视图。
图19是根据本公开的用于燃料电池的加湿器中的两个滤筒被联接到中间壳体的实施例的示意性分解透视图。
图20是根据本公开的用于燃料电池的加湿器中的三个滤筒被联接到中间壳体的实施例的示意性分解透视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述根据本公开的用于燃料电池的加湿器的实施例。
参照图2至图4、图10以及图11,根据本公开的用于燃料电池的加湿器1被配置为使用从燃料电池堆(未示出)排出的湿气加湿从外部供应的干燥气体。干燥气体可以是燃料气体或空气。干燥气体可以被湿气加湿,然后被供应到燃料电池堆。根据本公开的用于燃料电池的加湿器1包括配置为加湿干燥气体的加湿模块2以及联接到加湿模块2的一端的第一盖3。加湿模块2包括与多个中空纤维膜221联结的滤筒22、联接到滤筒22的中间壳体21并且设置在滤筒22与中间壳体21之间以在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封的第一封装构件23。第一封装构件23可以通过联接而是不通过浇铸工艺在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封。因此,第一封装构件23可以紧密密封第一盖3的内空间IS和中间壳体21的内空间IS。因此,在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中,可以省略需要相对长的工艺时间的浇铸工艺,从而可以通过减少生产的工艺时间来提高生产率。
在下文中,将参照附图详细描述加湿模块2、第一盖3和第二盖4。
参照图2至图4、图10以及图11,加湿模块2加湿从外部供应的干燥气体。加湿模块2可以使用从燃料电池堆排出的湿气加湿从外部供应的干燥气体。第一盖3可以联接到加湿模块2的一端。第二盖4可以联接到加湿模块2的另一端。第一盖3可以将干燥气体传输到加湿模块2。在这种情况下,第二盖4可以将加湿模块2中被湿气加湿的干燥气体传输到燃料电池堆。第一盖3可以将湿气传输到加湿模块2。在这种情况下,在干燥气体在加湿模块2中被加湿之后,第二盖4可以将湿气排出到外部。
加湿模块2可以包括滤筒22、中间壳体21和第一封装构件23。
滤筒22包括多个中空纤维膜221。中空纤维膜221可以被实施为滤筒22,以被模块化。因此,中空纤维膜221可以通过将滤筒22联接到中间壳体21的工序被安装在中间壳体21中。因此,在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中,可以改善中空纤维膜211的安装、分离和更换的容易性。滤筒22可以包括配置为容纳中空纤维膜221的内壳体222。中空纤维膜221可以被设置在内壳体222中,以被模块化。每个中空纤维膜221可以包括由聚砜树脂、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、聚酯酰亚胺树脂或者前述材料的两种以上的混合物制成的聚合物膜。
滤筒22可以包括第一灌封层223和第二灌封层224。多个中空纤维膜221的端部被灌封在封闭内壳体222的开口的第一灌封层223和第二灌封层224中。多个中空纤维膜221中的每一个中空纤维膜221的一端可以被第一灌封层223固定,并且多个中空纤维膜221中的每一个中空纤维膜221的另一端可以被第二灌封层224固定。第一灌封层223和第二灌封层224中的每一者可以通过使用浇铸法固化例如液体聚氨酯树脂的液体聚合物而形成。第一灌封层223和第二灌封层224可以将多个中空纤维膜221的端部固定到内壳体222。
第一灌封层223和第二灌封层224可以被形成为不阻挡多个中空纤维膜221的中空部。因此,从外部供应的干燥气体或湿气可以被供应到中空纤维膜221的中空部,而不受第一灌封层223和第二灌封层224干扰,并且干燥气体或湿气可以从中空纤维膜221的中空部排出,而不受第一灌封层223和第二灌封层224干扰。
滤筒22可以包括形成在内壳体222中的入口孔(未示出)和出口孔(未示出)。入口孔可以使湿气或干燥气体能够通过该入口孔被引入到内壳体222。入口孔可以穿透内壳体222形成。出口孔可以使湿气或干燥气体能够通过该出口孔从内壳体222被排出到外部。
滤筒22被联接到中间壳体21。中间壳体21可以包括配置为在其中容纳滤筒22的容纳孔211。容纳孔211可以被设置在中间壳体21中。滤筒22可以被插入容纳孔211,使得空间被限定在中间壳体21的内表面与滤筒22的外表面之间,从而滤筒可以被设置在中间壳体21中。
入口212和出口213可以被形成在中间壳体21的一侧。
入口212可以使湿气或干燥气体能够通过该入口212被引入到中间壳体21。出口213可以使湿气或干燥气体能够通过该出口213从中间壳体21排出。入口212、出口213和中间壳体21可以一体地形成。
当湿气流过入口212和出口213时,湿气可以通过入口212被供应到中间壳体21的内表面与内壳体222的外表面之间的空间,湿气可以通过入口孔被供应到内壳体222,并且湿气可以与中空纤维膜221的外表面接触。在该工序期间,在湿气中包含的水分可以通过中空纤维膜221传输,从而可以加湿沿着中空纤维膜221的中空部流动的干燥气体。加湿的干燥气体可以从中空纤维膜221排出,然后通过第二盖4被供应到燃料电池堆。在加湿干燥气体之后,湿气可以通过出口孔被排出到内壳体222的外表面与中间壳体21的内表面之间的空间,然后通过出口213从中间壳体21排出。入口212可以被连接到燃料电池堆,使得湿气被供应到该电池堆。在这种情况下,湿气可以是从燃料电池堆排出的废气。
当干燥气体流过入口212和出口213时,干燥气体可以通过入口212被供应到中间壳体21的内表面与内壳体222的外表面之间的空间,干燥气体可以通过入口孔被供应到内壳体222,并且干燥气体可以与中空纤维膜221的外表面接触。在该工序期间,在湿气中包含的水分可以通过中空纤维膜221传输,从而可以加湿引入内壳体222的干燥气体。加湿的干燥气体可以通过出口孔被排出到内壳体222的外表面与中间壳体21的内表面之间的空间,加湿的干燥气体可以通过出口213从中间壳体21排出,并且加湿的干燥气体可以被供应到燃料电池堆。在加湿干燥气体之后,湿气可以从中空纤维膜221排出,然后通过第二盖4被排出到外部。第一盖3可以被连接到燃料电池堆,使得湿气被供应到该燃料电池堆。在这种情况下,湿气可以是从燃料电池堆排出的废气。
参照图2至图20,第一封装构件23在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封。第一封装构件23可以防止干燥气体与湿气的直接混合。第一封装构件23可以被设置在滤筒22与中间壳体21之间。在这种情况下,滤筒22可以被插入形成在第一封装构件23中的第一通孔231。第一封装构件23可以与滤筒22紧密接触,以在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封。在这种情况下,滤筒22的尺寸可以被形成为大于第一通孔231的尺寸。因此,滤筒22可以通过过盈配合被插入第一通孔231。第一封装构件23可以由可弹性变形的材料制成。例如,第一封装构件23可以由橡胶制成。第一封装构件23可以以环形形成以在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封。然而,本公开不限于此,并且第一封装构件23可以以任何其他形状形成,只要可以在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封即可。
这里,根据本公开的用于燃料电池的加湿器1可以包括在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封的结构的各种实施例。在下文中,将参照附图详细描述在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封的结构的实施例。
<根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器>
参照图2至图11,根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1可以包括第一密封部240和第一阻挡部260。
第一密封部240在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封。基于第一封装构件23,密封部240可以被设置在第一封装构件23与第一盖3之间的第一外空间OS以及设置在第一外空间OS的相反侧的内空间IS中的至少一者中。
例如,如图5所示,第一密封部240可以被设置在第一外空间OS中以在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封。例如,如图6所示,第一密封部240可以被设置在内空间IS中以在封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封。第一密封部240可以被设置在外空间OS和内空间IS两者中以在外空间OS和内空间IS中的每一者中在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封。
因此,在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以改善制造在第一盖3与第一灌封层223之间形成紧密密封的结构的容易性,使得第一盖3可以通过第一封装构件23与第一灌封层223之间的组装结构仅与中空纤维膜221流体连通。另外,可以防止流体通过第一密封部240移动到限定在第一封装构件23与第一灌封层223之间的间隙,从而可以改善在第一盖3与第一灌封层223之间形成紧密密封的结构中的气密性。由选自液体聚氨酯树脂、液体硅树脂、液体环氧树脂、液体弹性体树脂以及前述材料的组合的液体树脂制成的密封部240可以被涂布到第一封装构件23,并且可以在第一封装构件23被设置在滤筒22与中间壳体21之间之后被固化,以在第一灌封层223与第一封装构件23之间形成紧密密封。在第一封装构件23被设置在滤筒22与中间壳体21之间之后,可以涂布并固化密封部240以填充第一灌封层223与第一封装构件23之间的间隙,从而在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封。
参照图5和图7,当第一密封部240被实施为设置在第一外空间OS中时,第一密封部240可以包括第一外密封剂24。
第一外密封剂24在第一外空间OS中在第一灌封层223与第一封装构件23之间形成紧密密封。第一外密封剂24可以在外空间OS中在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封。基于第一封装构件23,第一外密封剂24可以被设置为面对第一外空间OS。当滤筒22被插入第一通孔231时,第一外密封剂24可以被涂布到限定在第一灌封层223与第一封装构件23之间的间隙,然后被固化。因此,第一外密封剂24可以紧密密封在第一外空间OS中限定在第一封装构件23与第一灌封层223之间的间隙,从而可以防止在第一封装构件23与第一灌封层223之间的干燥气体和湿气的直接混合。由选自液体聚氨酯树脂、液体硅树脂、液体环氧树脂、液体弹性体树脂以及前述材料的组合的液体树脂制成的第一外密封剂24可以被涂布到第一封装构件23,并且可以在第一封装构件23被设置在滤筒22与中间壳体21之间之后被固化以在第一外空间OS中在第一灌封层223与第一封装构件23之间形成紧密密封。在第一封装构件23被设置在滤筒22与中间壳体21之间之后,第一外密封剂24也可以被涂布并固化以填充第一灌封层223与第一封装构件23之间的间隙,从而在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封。
参照图6和图7,当第一密封部240被实施为设置在内空间IS中时,第一密封部240可以包括第一内密封剂25。
第一内密封剂25在内空间IS中在第一灌封层223与第一封装构件23之间形成紧密密封。基于第一封装构件23,第一内密封剂25在设置在第一外空间OS的相反侧的内空间IS中在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封。基于第一封装构件23,第一内密封剂25可以被设置为面对中间壳体21的内部。当滤筒22被插入第一通孔231时,第一内密封剂25可以被涂布到限定在第一灌封层223与第一封装构件23之间的间隙,然后被固化。因此,第一内密封剂25可以紧密密封在内空间IS中限定在第一封装构件23与第一灌封层223之间的间隙,从而可以防止第一封装构件23与第一灌封层223之间的干燥气体和湿气的直接混合。由选自液体聚氨酯树脂、液体硅树脂、液体环氧树脂、液体弹性体树脂以及前述材料的组合的液体树脂制成的第一内密封剂25可以被涂布到第一封装构件23,并且可以在第一封装构件23被设置在滤筒22与中间壳体21之间之后被固化以在内空间IS中在滤筒22与第一封装构件23之间形成紧密密封。在第一封装构件23被设置在滤筒22与中间壳体21之间之后,第一内密封剂25也可以被涂布并固化以填充滤筒22与中间壳体21之间的间隙,从而在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封。
参照图5至图7,当第一密封部240被实施为设置在第一外空间OS和内空间IS两者中时,第一密封部240可以包括第一外密封剂24和第一内密封剂25两者。因此,在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以实现以下效果。
第一,在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以使用第一封装构件23在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封。另外,可以使用密封剂在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封,从而可以增加第一封装构件23与滤筒22之间的紧密密封的力。
第二,第一外密封剂24可以在第一外空间OS中在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封,另外,第一内密封剂25可以在内空间IS中在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封,从而可以通过密封剂实现双重紧密密封结构。因此,在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以通过密封剂增加第一封装构件23与第一灌封层223之间的紧密密封的面积,从而可以进一步增加第一封装构件23与滤筒22之间的紧密密封的力。
第三,可以通过第一外密封剂24防止气体从第一外空间OS引入限定在第一封装构件23与第一灌封层223之间的空间,另外,可以通过第一内密封剂25防止气体从内空间IS引入限定在第一封装构件23与第一灌封层223之间的空间。因此,可以防止由于气体被渗透到第一封装构件23与第一灌封层223之间的空间从而使力在第一封装构件从第一灌封层223分离的方向上被施加到第一封装构件23。因此,在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以防止第一封装构件23与滤筒22之间的紧密接触的力的减小。
第四,由于第一外密封剂24和第一内密封剂25中的每一者均以液态涂布,所以可以在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封,而与第一封装构件23与第一灌封层223之间的间隙的形状或尺寸无关。因此,在紧密密封第一封装构件23和滤筒22时,可以改善对第一封装构件23和滤筒22的形状的响应能力。
参照图2和图6,加湿模块2可以包括第一阻挡部260。
第一阻挡部260被联接到第一封装构件23以限制第一密封部240的可流动距离。第一阻挡部260可以被联接到第一封装构件23并位于第一灌封层223的基于第一密封部240的相反侧。因此,第一阻挡部260可以防止第一密封部240在第一密封部以液态涂布并被固化的工序期间被第一灌封层223按压,或者可以防止由于第一密封部240的重量而导致第一密封部在第一密封部远离第一灌封层223的方向上移动,从而可以防止通过第一密封部240的紧密密封力的减小。
参照图7,第一阻挡部260可以包括第一外阻挡部26和第一内阻挡部27。
第一外阻挡部26限制第一外密封剂24的可流动距离。第一外阻挡部26可以被联接到第一封装构件23。第一内阻挡部27限制第一内密封剂25的可流动距离。第一内阻挡部27可以被联接到第一封装构件23。第一内阻挡部27可以在与第一外阻挡部26间隔开的位置被联接到第一封装构件23。例如,第一外阻挡部26可以被联接到设置在面对第一盖3的侧部上的第一封装构件23的表面,并且第一内阻挡部27可以被联接到设置在面对内空间IS的侧部上的第一封装构件23的表面。可以设置多个第一内阻挡部27。在这种情况下,第一内阻挡部27可以被设置为在第一轴方向(X轴方向)彼此间隔开。
第一封装构件23可以包括配置为容纳第一外密封剂24的第一外凹部232以及配置为容纳第一内密封剂25的第一内凹部233。
第一外凹部232可以被设置在第一外阻挡部26与第一灌封层223之间。第一外密封剂24可以被涂布到第一外凹部232以被容纳在第一外凹部232中,然后被固化。由于被容纳在第一外凹部232中,第一外密封剂24可以位于第一外阻挡部26与第一灌封层223之间。如上所述,由于第一外密封剂24沿着第一外凹部232涂布,然后固化,所以第一外密封剂可以在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封。第一外阻挡部26可以限制容纳在第一外凹部232中的第一外密封剂24的可流动距离。第一外阻挡部26可以被联接到第一封装构件23以从第一封装构件23突出。因此,可以通过第一外阻挡部26限制容纳在第一外凹部232中的第一外密封剂24的流动。
第一内凹部233可以被设置在第一内阻挡部27与第一灌封层223之间。第一内密封剂25可以被涂布到第一内凹部233以被容纳在该第一内凹部233中,然后被固化。由于被容纳在第一内凹部233中,第一内密封剂25可以位于第一内阻挡部27与第一灌封层223之间。因此,第一内密封剂25可以被容纳在第一内凹部233中并被固化,从而第一内密封剂可以在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封。第一内阻挡部27可以限制容纳在第一内凹部233中的第一内密封剂25的可流动距离。第一内阻挡部27可以被联接到第一封装构件23以从第一封装构件23突出。因此,可以通过第一内阻挡部27限制容纳在第一内凹部233中的第一内密封剂25的流动。
因此,在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以实现以下效果。
第一,第一外凹部232可以引导第一外密封剂24涂布的路径,并且第一内凹部233可以引导第一内密封剂25涂布的路径,从而可以改善第一外密封剂24和第一内密封剂25的涂布的容易性和精确性。
第二,第一外凹部232和第一内凹部233可以分别容纳第一外密封剂24和第一内密封剂25,从而在偏离第一外密封剂24和第一内密封剂25的涂布位置时,可以限制第一外密封剂24和第一内密封剂25的流动,直到第一外密封剂和第一内密封剂被固化。因此,可以减小由于第一外密封剂24和第一内密封剂25偏离其涂布位置而导致在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封的密封剂的百分比降低的程度。在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以使用密封剂进一步改善紧密密封的精确性,并且可以通过密封剂增加紧密密封效率,从而可以降低使用密封剂的紧密密封所需的成本。
第一外凹部232和第一内凹部233中的每一者可以以半球形形成。然而,本公开不限于此,并且第一外凹部和第一内凹部中的每一者可以以任何其他形状形成,只要可以容纳第一外密封剂24和第一内密封剂25即可。第一外凹部232和第一内凹部233中的每一者可以以闭合曲线的形状沿着第一封装构件23与第一灌封层223之间的界面形成。
参照图2至图4以及图7,第一外阻挡部26限制容纳在第一外凹部232中的第一外密封剂24的可流动距离。第一外阻挡部26可以被联接到第一封装构件23以从第一封装构件23突出。因此,可以通过第一外阻挡部26限制容纳在第一外凹部232中的第一外密封剂24的流动。在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,除了第一外凹部232以外,可以使用第一外阻挡部26限制第一外密封剂24的流动,从而可以进一步改善密封剂的涂布的精确性,并且进一步改善通过第一外密封剂24的紧密密封的稳定性。
第一外阻挡部26可以包括第一外阻挡构件261和第一外分隔构件262。
第一外阻挡构件261限制容纳在第一外凹部232中的第一外密封剂24的流动。第一外阻挡构件可以被形成为从第一封装构件23朝向第一外空间OS突出。第一外阻挡构件261可以被设置为包围第一外凹部232。在这种情况下,第一外密封剂24可以被设置在第一外阻挡构件261与第一灌封层223之间。因此,可以限制容纳在第一外凹部232中的第一外密封剂24在与朝向第一灌封层223的方向相反的方向上的流动。
第一外分隔构件262减少存在于第一外空间OS中的第一外密封剂24的损失量。第一外分隔构件262可以被形成为从第一封装构件23朝向第一灌封层223突出。可以通过第一外分隔构件262限制设置在第一外空间OS中的第一外密封剂24向内空间IS的流动。因此,可以减少在第一外空间OS中的第一外密封剂24的损失量。因此,在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以增加在第一外空间OS中在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封的第一外密封剂24的量,从而可以进一步增加第一外空间OS中的第一外密封剂24的紧密密封力。
另外,当第一封装构件23与第一灌封层223紧密接触时,第一外分隔构件262可以弹性按压第一灌封层223。因此,可以进步一增加第一封装构件23与第一灌封层223之间的紧密密封的力。
第一内阻挡部27限制容纳在第一内凹部233中的第一内密封剂25的可流动距离。第一内阻挡部27可以被联接到第一封装构件23以从第一封装构件23突出。因此,可以通过第一内阻挡部27限制容纳在第一内凹部233中的第一内密封剂25的流动。
在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,除了第一内凹部233以外,可以使用第一内阻挡部27限制第一内密封剂25的流动,从而可以进一步改善密封剂的涂布的精确性,并且进一步改善通过第一内密封剂25的紧密密封的稳定性。
参照图2至图4以及图7,第一内阻挡部27可以包括内阻挡构件271和内分隔构件272。
内阻挡构件271限制容纳在第一内凹部233中的第一内密封剂25的可流动距离。内阻挡构件271可以被形成为从第一封装构件23突出。内阻挡构件271可以被设置为包围第一内凹部233。在这种情况下,第一内密封剂25可以被设置在内阻挡构件271与第一灌封层223之间。因此,可以限制容纳在第一内凹部233中的第一内密封剂25在与朝向第一灌封层223的方向相反的方向上的流动。
内分隔构件272减少存在于内空间IS中的第一内密封剂25的损失量。内分隔构件272可以被形成为从第一封装构件23朝向第一灌封层223突出。可以通过内分隔构件272限制设置在内空间IS中的第一内密封剂25向第一外空间OS的流动。因此,可以减少在内空间IS中的第一内密封剂25的损失量。因此,在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以增加在内空间IS中在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封的第一内密封剂25的量,从而可以进一步增加内空间IS中的第一内密封剂25的紧密密封力。
参照图7和图9,加湿模块2可以包括联接到第一封装构件23的第一压力翼28。第一压力翼28可以被形成为从第一封装构件23朝向第一灌封层223突出。第一压力翼28可以被第一灌封层223按压,从而第一压力翼28可以被弹性压缩。由于第一压力翼28被设置在第一封装构件23与第一灌封层223之间,所以可以限制气体或液体流向限定在第一封装构件23与第一灌封层223之间的间隙。因此,在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,除了第一外密封剂24和第一内密封剂25以外,第一压力翼28在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封,从而可以进一步增加第一封装构件23与第一灌封层223之间的紧密密封的力。
第一压力翼28可以由可弹性变形的材料制成。例如,第一压力翼28可以由橡胶制成。
参照图7至图9,中间壳体21可以包括配置为使第一封装构件23的一端的至少一部分能够插入其中并且支撑第一封装构件的支撑凹部214。第一封装构件23可以包括配置为使中间壳体21的一端的至少一部分能够在第一封装构件被插入支撑凹部214的状态下插入其中的第一卡合凹部235。中间壳体21的至少一部分被插入第一卡合凹部235,从而可以在中间壳体21与第一封装构件23之间实现卡合结构。例如,如图7所示,设置为更靠近中间壳体21的内空间IS的中间壳体21的内突出部215和外突出部216中的一者(例如,内突出部215)被插入第一卡合凹部235,从而可以在中间壳体21与第一封装构件23之间实现卡合结构。具体地,设置在第一封装构件23的边缘的突出部可以被插入支撑凹部214,并且内突出部215和外突出部216中的一者(例如,内突出部215)可以被插入支撑凹部214。因此,可以限制第一封装构件23和中间壳体21在第一轴方向(X轴方向)上的移动。因此,在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以增加第一封装构件23与中间壳体21之间的联接的力,从而可以使用第一封装构件23进一步增加中间壳体21与滤筒22之间的紧密密封的力。
中间壳体21可以包括配置为支撑第一封装构件23的外表面的支撑构件217。支撑构件217可以被设置在接触第一封装构件23的外表面的外突出部216的一部分。当压力被施加到第一封装构件23并且第一封装构件23的外表面被支撑构件217支撑时,第一封装构件23可以朝向中间壳体21压缩并且可以与中间壳体21紧密接触。因此,在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以进一步增加第一封装构件23与中间壳体21之间的联接的力,从而可以使用第一封装构件23进一步增加中间壳体21与滤筒22之间的紧密密封的力。
参照图9,加湿模块2还可以包括插入第一封装构件23的至少一部分的增强构件5,该增强构件的硬度高于第一封装构件23的硬度。
例如,第一封装构件23可能具有10至100的第一肖氏A硬度,并且增强构件可以具有比第一硬度硬的第二硬度。
参照图10,根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1可以被实施为使得多个滤筒22被联接到中间壳体21。在这种情况下,中间壳体21可以包括设置在滤筒22与22’之间的分隔壁构件(未示出)。在分隔壁构件被设置在滤筒之间的状态下,滤筒22和22’可以单独地可拆卸地联接到中间壳体21。
当多个滤筒22被联接到中间壳体21时,第一封装构件23可以包括第一子封装构件234。
第一子封装构件234被设置在滤筒22与22’之间以在滤筒22和22’之间形成紧密密封。第一子封装构件234可以防止滤筒22与22’之间的干燥气体和湿气的直接混合。
第一子封装构件234可以通过干燥气体或湿气中的至少一者的压力与滤筒22和22’紧密接触。因此,在根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以在没有额外配置的情况下实现防止滤筒22和22’之间的干燥气体和湿气的直接混合所需的紧密密封力,从而可以降低增加滤筒22与22’之间的紧密密封的力所需的成本。第一子封装构件234可以由可弹性变形的材料制成。例如,第一子封装构件234可以由橡胶制成。
参照图2至图10,第二盖4被联接到加湿模块2的另一端。加湿模块2可以包括通过机械组装气密地联接到加湿模块的一端使得第二盖4可以仅与中空纤维膜流体连通的第二封装构件23’。第二盖4与滤筒22之间的空间可以被第二封装构件23’紧密密封。第二封装构件23’被实施为与第一封装构件23近似地相同。因此,将省略其详细描述。
加湿模块2可以包括配置为在第二封装构件23’与第二灌封层224之间形成紧密密封的第二密封部、联接到第二封装构件23’的第二阻挡部以及联接到第二封装构件23’的第二压力翼。第二密封部、第二阻挡部和第二压力翼被实施为与第一密封部240、第一阻挡部260和第一压力翼28近似地相同。因此,将省略其详细描述。当多个滤筒22被联接到中间壳体21时,第二封装构件23’可以包括第二子封装构件(未示出)。第二子封装构件也被实施为与第一子封装构件234近似地相同。因此,将省略其详细描述。
同时,图10示出两个滤筒22被联接到中间壳体21。然而,本公开不限于此,并且根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1可以被实施为使得三个滤筒22、22’和22联接到中间壳体21,如图11所示。为此,第一封装构件23可以包括两个第一子封装构件234,并且第二封装构件23’可以包括两个第二子封装构件。尽管未示出,根据第一实施例的用于燃料电池的加湿器1可以被实施为使得四个以上的滤筒22被联接到中间壳体21。在这种情况下,第一子封装构件234的数量以及第二子封装构件的数量可以被增加为对应于联接到中间壳体21的滤筒22的数量。例如,当滤筒22的数量是N时,第一子封装构件234的数量以及第二子封装构件的数量可以是N-1。
<根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器>
参照图2以及图12至图18,根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器1可以被实施为使得加湿模块2包括第一密封剂6。
基于第一封装构件23,第一密封剂6在设置在中间壳体21侧的内空间IS中在第一封装构件23与滤筒22之间形成紧密密封。容纳孔211可以位于内空间IS中。第一密封剂6可以在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封,从而在第一封装构件23与滤筒22之间形成紧密密封。这将在下面详细描述。
首先,第一密封剂6被涂布到第一封装构件23。第一密封剂6可以被涂布到第一封装构件23以包围第一通孔231。
随后,滤筒22被插入涂布有第一密封剂6的第一封装构件23的第一通孔231。因此,第一密封剂6可以位于限定在第一灌封层223与第一封装构件23之间的间隙中。因此,第一密封剂6可以紧密密封限定在第一封装构件23与第一灌封层223之间的间隙,从而可以防止第一封装构件23与第一灌封层223之间的干燥气体和湿气的直接混合。
由选自液体聚氨酯树脂、液体硅树脂、液体环氧树脂、液体弹性体树脂以及前述材料的组合的液体树脂制成的第一密封剂6可以填充限定在第一灌封层223与第一封装构件23之间的间隙,然后可以被固化,从而可以在滤筒22与第一封装构件23之间形成紧密密封。
因此,在根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以实现以下效果。
第一,可以通过第一密封剂6紧密密封第一封装构件23与第一灌封层223之间的间隙,从而可以增加第一封装构件23与滤筒22之间的紧密密封的力。
第二,由于第一密封剂6以液态涂布,所以可以在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封,而与第一封装构件23与第一灌封层223之间的间隙的形状或尺寸无关。因此,在紧密密封第一封装构件23和滤筒22时,可以改善第一封装构件23和滤筒22的形状的响应能力。
参照图2以及图12至图18,第一封装构件23可以包括设置在第一灌封层223与中间壳体21之间的第一封装主体230、配置为容纳第一密封剂6的第一内凹部233、设置在第一内凹部233的一侧的第一阻挡构件236以及设置在第一内凹部233的另一侧的第一分隔构件237。
第一封装主体230限定第一封装构件23的外形。第一通孔231可以在垂直于X轴方向的方向上穿透第一封装主体230形成。滤筒22可以被容纳在第一通孔231中,从而第一封装主体230可以被设置在中间壳体21与第一灌封层223之间。在中间壳体21与第一灌封层223之间,当第一封装主体230与中间壳体21和第一灌封层223中的每一者接触时,第一封装主体230与第一盖3之间的空间可以与第一封装主体230与中间壳体21之间的空间隔离。
第一内凹部233可以被设置在面对中间壳体21侧的第一封装主体230的表面中。第一内凹部233可以被形成为包围第一通孔231。第一密封剂6可以被涂布到第一封装构件23以被容纳在第一内凹部233中。因此,第一内凹部233可以用于引导第一密封剂6的涂布路径,从而可以改善第一密封剂6的涂布方便性,并且可以限制第一密封剂6的流动直到第一密封剂被固化,从而可以改善第一密封剂6的涂布精确性。
第一阻挡构件236限制容纳在第一内凹部233中的第一密封剂6的可流动距离。第一阻挡构件236可以被设置在第一内凹部233的一侧。第一阻挡构件236可以被设置在第一内凹部233的一侧以包围第一内凹部233。第一内凹部233可以被设置在第一阻挡构件236与第一灌封层223之间。第一阻挡构件236可以被形成为从第一封装主体230朝向内空间IS突出。第一阻挡构件236可以以比第一内凹部233长的长度朝向内空间IS突出。第一密封剂可以位于第一内凹部233中以在第一阻挡构件236与第一灌封层223之间形成紧密密封。因此,可以限制容纳在第一内凹部233中的第一密封剂6朝向第一阻挡构件236的流动。因此,在根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器1中,除了第一内凹部233以外,可以通过第一阻挡构件236限制第一密封剂6的流动,从而可以进一步改善第一密封剂6的涂布精确性。
第一分隔构件237可以被设置在第一内凹部233的另一侧。基于第一内凹部233,第一内凹部233的另一侧可以是第一内凹部233的一侧的相反侧。第一分隔构件237可以被设置在第一内凹部233的另一侧以包围第一通孔231。因此,第一内凹部233可以位于第一阻挡构件236与第一分隔构件237之间。第一分隔构件237可以被形成为从第一封装主体230朝向中间壳体21突出。因此,可以限制容纳在第一内凹部233中的第一密封剂6朝向第一分隔构件237的流动。
第一密封剂6可以包括位于第一内凹部233中的第一密封剂主体61以及从第一密封剂主体61突出以在第一阻挡构件236与第一灌封层223之间形成紧密密封的第一突出密封剂62。
第一密封剂主体61在第一内凹部233中在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封。第一密封剂主体61可以由于第一密封剂6被涂布并容纳在第一内凹部233中而形成。第一密封剂主体61可以在第一内凹部233中与第一封装构件23和第一灌封层223中的每一者接触以在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封。
第一突出密封剂62可以从第一密封剂主体61朝向内空间IS突出,从而第一突出密封剂可以被设置在第一阻挡构件236与第一灌封层223之间。在这种情况下,第一阻挡构件236可以以比第一内凹部233长的长度朝向内空间IS突出。因此,第一阻挡构件236可以被设置在第一突出密封剂62的一侧,并且第一灌封层223可以被设置在第一突出密封剂62的另一侧,从而可以在第一灌封层223与第一阻挡构件236之间形成紧密密封。基于第一突出密封剂62,第一突出密封剂62的另一侧表示第一突出密封剂62的一侧的相反侧。因此,可以通过第一密封剂主体61在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封,另外,可以通过第一突出密封剂62在第一阻挡构件236与第一灌封层223之间形成紧密密封。因此,在根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以通过第一密封剂6增加第一封装构件23与第一灌封层223之间的紧密密封的面积,从而可以增加第一封装构件23与第一灌封层223之间的紧密密封的力。
参照图13至图18,第一突出密封剂62可以由于第一密封剂6以比第一内凹部233大的体积被涂布并且被第一灌封层223按压而形成。这将在下面详细描述。
首先,如图16所示,当第一密封剂6以比第一内凹部233大的体积被涂布时,第一密封剂6的超出第一内凹部233的体积的一部分从第一内凹部233突出。
随后,在图16中,当第一封装构件23在由箭头表示的方向上移动时,第一密封剂6被第一灌封层223按压,从而第一突出密封剂62可以由第一密封剂主体61形成,如图15所示。
参照图12至图18,第一灌封层223可以包括朝向第一封装构件23突出的第一按压构件2231。第一按压构件2231按压第一密封剂6。如图16所示,当第一封装构件23在由箭头表示的方向上移动时,第一密封剂6可以被第一按压构件2231按压,从而第一密封剂可以变形,如图17所示。在这种情况下,第一密封剂6可以包括配置为容纳第一按压构件2231的第一容纳凹部63(未示出)。第一容纳凹部63可以由于第一密封剂6被第一按压构件2231按压而形成。第一密封剂主体61可以包括配置为接触容纳在第一容纳凹部63中的第一按压构件2231的一侧的第一主体接触构件611。第一密封剂主体61可以在被容纳在第一内凹部233中的状态下通过第一主体接触构件611在第一按压构件2231的一侧与第一封装构件23之间形成紧密密封。第一按压构件2231的一侧表示第一按压构件2231的面对第一内凹部233的侧部。第一突出密封剂62可以包括配置为接触容纳在第一内凹部233中的第一按压构件2231的另一侧的第一突出接触构件621。第一突出密封剂62可以通过第一突出接触构件621在第一按压构件2231的另一侧与第一阻挡构件236之间形成紧密密封,从而除了第一密封剂主体61以外,可以在第一按压构件2231与第一封装构件23之间形成紧密密封。第一按压构件2231的另一侧表示第一按压构件2231的面对第一阻挡构件236的侧部。第一按压构件2231的一侧与第一按压构件2231的另一侧之间的角可以是直角。然而,本公开不限于此,并且该角可以被改变,只要第一按压构件2231的一侧可以接触第一密封剂主体61,并且第一按压构件2231的另一侧可以接触第一突出密封剂62即可。
参照图17和图18,在第一分隔构件237被弹性压缩时,第一按压构件2231可以被插入第一内凹部233。例如,当额外的压力在朝向图17中的第一按压构件2231的方向上被施加到第一封装构件23时,第一分隔构件237被弹性压缩,如图18所示,第一按压构件2231可以被插入第一内凹部233(图17和图18的虚线部分)。因此,容纳在第一内凹部233中的第一密封剂主体61可以通过插入第一内凹部233的第一按压构件2231的体积被推出第一内凹部233,从而可以增加第一突出密封剂62的体积。因此,可以增加邻接第一按压构件2231的另一侧的第一突出密封剂62的第一突出接触构件621的面积。因此,在根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以通过第一密封剂6增加第一封装构件23与第一灌封层223之间的紧密密封的面积,从而可以进一步增加第一封装构件23与滤筒22之间的紧密密封的力。
参照图14和图15,加湿模块2可以包括联接到第一封装构件23的第一压力翼28。第一压力翼28可以被形成为从第一封装构件23朝向第一灌封层223突出。第一压力翼28可以被第一灌封层223按压,从而第一压力翼28可以被弹性压缩。由于第一压力翼28与第一灌封层223紧密接触,所以可以限制气体或液体流向限定在第一封装构件23与第一灌封层223之间的间隙。因此,在根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器1中,除了第一密封剂6以外,可以通过第一压力翼28在第一封装构件23与第一灌封层223之间形成紧密密封,从而可以进一步增加第一封装构件23与第一灌封层223之间的紧密密封的力。
第一压力翼28可以由可弹性变形的材料制成。例如,第一压力翼28可以由橡胶制成。
参照图14和图16,中间壳体21可以包括配置为使第一封装构件23的一端的至少一部分能够插入其中并且支撑第一封装构件的支撑凹部214。第一封装构件23可以包括配置为使中间壳体21的一端的至少一部分能够在第一封装构件被插入支撑凹部214的状态下插入其中的第一卡合凹部235。中间壳体21的至少一部分被插入第一卡合凹部235,从而可以在中间壳体21与第一封装构件23之间实现卡合结构。
例如,如图14所示,被设置为更靠近中间壳体21的内空间IS的中间壳体21的内突出部215和外突出部216中的一者(例如内突出部215)被插入第一卡合凹部236,从而可以在中间壳体21与第一封装构件23之间实现卡合结构。具体地,设置在第一封装构件23的边缘的突出部可以被插入支撑凹部214,并且内突出部215和外突出部216中的一者(例如内突出部215)可以被插入支撑凹部214。因此,可以限制第一封装构件23和中间壳体21在第一轴方向(X轴方向)上的移动。因此,在根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以增加第一封装构件23与中间壳体21之间的联接的力,从而可以使用第一封装构件23进一步增加中间壳体21与滤筒22之间的紧密密封的力。
中间壳体21可以包括配置为支撑第一封装构件23的外表面的支撑构件217。支撑构件217可以被设置在接触第一封装构件23的外表面的外突出部216的一部分。当压力被施加到第一封装构件23并且第一封装构件23的外表面被支撑构件217支撑时,第一封装构件23可以朝向中间壳体21压缩并且可以与中间壳体21紧密接触。因此,在根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以进一步增加第一封装构件23与中间壳体21之间的联接的力,从而可以使用第一封装构件23进一步增加中间壳体21与滤筒22之间的紧密密封的力。
参照图14,加湿模块2还可以包括插入第一封装构件23的至少一部分的增强构件5。增强构件5可以被设置在第一封装主体230中。增强构件5的硬度比第一封装构件23的硬度更高。例如,第一封装构件23可以具有10至100的第一肖氏A硬度,并且增强构件可以具有比第一硬度硬的第二硬度。因此,第一封装构件23可以通过增强构件5被实施为具有更高的强度。
参照图19,根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器1可以被实施为使得多个滤筒22被联接到中间壳体21。在这种情况下,中间壳体21可以包括设置在滤筒22与22’之间的分隔壁构件(未示出)。在分隔壁构件被设置在滤筒之间的状态下,滤筒22和22’可以单独地可拆卸地联接到中间壳体21。
当多个滤筒22被联接到中间壳体21时,第一封装构件23可以包括第一子封装构件234。
第一子封装构件234被设置在滤筒22与22’之间以在滤筒22和22’之间形成紧密密封。第一子封装构件234可以防止滤筒22与22’之间的干燥气体和湿气的直接混合。
第一子封装构件234可以通过干燥气体或湿气中的至少一者的压力与滤筒22和22’紧密接触。因此,在根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器1中,可以在没有额外配置的情况下实现防止滤筒22和22’之间的干燥气体和湿气的直接混合所需的紧密密封力,从而可以降低增加滤筒22与22’之间的紧密密封的力所需的成本。第一子封装构件234可以由可弹性变形的材料制成。例如,第一子封装构件234可以由橡胶制成。
参照图2以及图12至图20,第二盖4被联接到加湿模块2的另一端。第二盖4与滤筒22之间的空间可以通过第二封装构件23’与滤筒22与中间壳体21之间的空间隔离,第二封装构件23’被实施为与第一封装构件23近似地相同。因此,将省略其详细描述。
加湿模块2可以包括配置为在第二封装构件23’与滤筒22之间形成紧密密封的第二密封剂6’(图13中示出),以及联接到第二封装构件23’的第二压力翼(未示出)。第二密封剂6’和第二压力翼被实施为与第一密封剂6和第一压力翼28近似地相同。因此,将省略其详细描述。
当多个滤筒22被联接到中间壳体21时,第二封装构件23’可以包括第二子封装构件(未示出)。第二子封装构件也被实施为与第一子封装构件234近似地相同。因此,将省略其详细描述。同时,图19示出两个滤筒22被联接到中间壳体21。然而,本公开不限于此,并且根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器1可以被实施为使得三个滤筒22、22’和22”联接到中间壳体21,如图20所示。为此,第一封装构件23可以包括两个第一子封装构件234,并且第二封装构件23’可以包括两个第二子封装构件。尽管未示出,根据第二实施例的用于燃料电池的加湿器1可以被实施为使得四个以上的滤筒22被联接到中间壳体21。在这种情况下,第一子封装构件234的数量以及第二子封装构件的数量可以被增加为对应于联接到中间壳体21的滤筒22的数量。例如,当滤筒22的数量是N时,第一子封装构件234的数量以及第二子封装构件的数量可以是N-1。
上述本公开不限于以上实施例和附图,并且对于本公开所属领域技术人员而言将显而易见的是,可以在不脱离本公开的技术构思的情况下进行各种替换、修改和更改。

Claims (14)

1.一种用于燃料电池的加湿器,所述加湿器包括:
加湿模块,所述加湿模块配置为使用从燃料电池堆排出的湿气加湿从外部供应的干燥气体;以及
第一盖,所述第一盖联接到所述加湿模块的一端,
其中:
所述加湿模块包括:
中间壳体,所述中间壳体的两端部开放;以及
至少一个滤筒,所述至少一个滤筒设置在所述中间壳体中,所述滤筒包括多个中空纤维膜,
所述滤筒包括:
内壳体,所述内壳体的两端部开放,所述内壳体被配置为容纳所述中空纤维膜;以及
第一灌封层,所述第一灌封层配置为灌封每个所述中空纤维膜的一端,
所述加湿模块包括:
第一封装构件,所述第一封装构件通过机械组装气密地联接到所述加湿模块的一端,使得所述第一盖能够仅与所述中空纤维膜流体连通;
第一密封部,所述第一密封部配置为在所述第一封装构件与所述第一灌封层之间形成紧密密封;以及
第一阻挡部,所述第一阻挡部联接到所述第一封装构件以限制所述第一密封部的可流动距离,并且
基于所述第一封装构件,所述第一密封部被设置在所述第一封装构件与所述第一盖之间的第一外空间和设置在所述第一外空间的相反侧的内空间中的至少一者中。
2.根据权利要求1所述的加湿器,其中:
所述第一密封部包括设置在所述第一外空间中的第一外密封剂,
所述第一阻挡部包括联接到所述第一封装构件以限制所述第一外密封剂的可流动距离的第一外阻挡部,并且
所述第一外密封剂被容纳在设置于所述第一外阻挡部与所述第一灌封层之间的第一外凹部中,所述第一外密封剂被配置为在所述第一封装构件与所述第一灌封层之间形成紧密密封。
3.根据权利要求1所述的加湿器,其中:
所述第一密封部包括设置在所述内空间中的第一内密封剂,
所述第一阻挡部包括联接到所述第一封装构件以限制所述第一内密封剂的可流动距离的第一内阻挡部,并且
所述第一内密封剂被容纳在设置于所述第一内阻挡部与所述第一灌封层之间的第一内凹部中,所述第一内密封剂被配置为在所述第一封装构件与所述第一灌封层之间形成紧密密封。
4.根据权利要求1所述的加湿器,其中:
所述第一密封部包括设置在所述第一外空间中的第一外密封剂以及设置在所述内空间中的第一内密封剂,
所述第一阻挡部包括联接到所述第一封装构件以限制所述第一外密封剂的可流动距离的第一外阻挡部以及联接到所述第一封装构件以限制所述第一内密封剂的可流动距离的第一内阻挡部,并且
所述第一外密封剂被容纳在设置于所述第一外阻挡部与所述第一灌封层之间的第一外凹部中,所述第一外密封剂被配置为在所述第一封装构件与所述第一灌封层之间形成紧密密封,并且所述第一内密封剂被容纳在设置于所述第一内阻挡部与所述第一灌封层之间的第一内凹部中,所述第一内密封剂被配置为在所述第一封装构件与所述第一灌封层之间形成紧密密封。
5.根据权利要求2或4所述的加湿器,其中,所述第一外阻挡部包括从所述第一封装构件朝向所述第一外空间突出的第一外阻挡构件以及从所述第一封装构件朝向所述第一灌封层突出的第一外分隔构件。
6.一种用于燃料电池的加湿器,所述加湿器包括:
加湿模块,所述加湿模块配置为使用从燃料电池堆排出的湿气加湿从外部供应的干燥气体;以及
第一盖,所述第一盖联接到所述加湿模块的一端,
其中:
所述加湿模块包括:
中间壳体,所述中间壳体的两端部开放;
至少一个滤筒,所述至少一个滤筒设置在所述中间壳体中,所述滤筒包括多个中空纤维膜;
第一封装构件,所述第一封装构件通过机械组装气密地联接到所述加湿模块的一端,使得所述第一盖能够仅与所述中空纤维膜流体连通;以及
第一密封剂,所述第一密封剂配置为基于所述第一封装构件在设置在所述中间壳体侧的内空间中在所述第一封装构件与所述滤筒之间形成紧密密封,
所述滤筒包括配置为容纳所述中空纤维膜的两端部开放的内壳体以及配置为灌封每个所述中空纤维膜的一端的第一灌封层,
所述第一封装构件包括配置为容纳所述第一密封剂的第一内凹部、设置在所述第一内凹部的一侧的第一阻挡构件以及设置在所述第一内凹部的另一侧的第一分隔构件,
所述第一阻挡构件以比所述第一内凹部长的长度朝向所述内空间突出,并且
所述第一密封剂位于所述第一内凹部中,所述第一密封剂被配置为在所述第一阻挡构件与所述第一灌封层之间形成紧密密封。
7.根据权利要求6所述的加湿器,其中:
所述第一密封剂包括设置在所述第一内凹部中的第一密封剂主体以及从所述第一密封剂主体突出的第一突出密封剂,所述第一突出密封剂被配置为在所述第一阻挡构件与所述第一灌封层之间形成紧密密封。
8.根据权利要求7所述的加湿器,其中,所述第一突出密封剂由于所述第一密封剂以比所述第一内凹部大的体积被涂布并且被所述第一灌封层按压而形成。
9.根据权利要求7所述的加湿器,其中:
所述第一灌封层包括朝向所述第一封装构件突出的第一按压构件,
所述第一密封剂包括配置为容纳所述第一按压构件的第一容纳凹部,
所述第一密封剂主体包括配置为接触容纳在所述第一容纳凹部中的所述第一按压构件的一侧的第一主体接触构件,并且
所述第一突出密封剂包括配置为接触容纳在所述第一容纳凹部中的所述第一按压构件的另一侧的第一突出接触构件。
10.根据权利要求9所述的加湿器,其中,在所述第一分隔构件被弹性压缩时,所述第一按压构件被插入所述第一内凹部。
11.根据权利要求1或6所述的加湿器,其中:
第一压力翼被联接到所述第一分隔构件,并且
所述第一压力翼从所述第一封装构件朝向所述第一灌封层突出,在被所述第一灌封层按压时,所述第一压力翼被弹性压缩。
12.根据权利要求1或6所述的加湿器,其中:
所述中间壳体包括配置为使所述第一封装构件的一端的至少一部分能够插入其中的支撑凹部,并且
所述第一封装构件包括配置为使所述中间壳体的一端的至少一部分能够插入其中的第一卡合凹部。
13.根据权利要求12所述的加湿器,其中,所述中间壳体包括配置为支撑所述第一封装构件的外表面的支撑构件。
14.根据权利要求1或6所述的加湿器,其中,所述加湿模块还包括插入所述第一封装构件的至少一部分中的第一增强构件,所述第一增强构件的硬度高于所述第一封装构件的硬度。
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