CN116830325A - 防止加湿膜损坏的燃料电池膜加湿器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃料电池膜加湿器,其能够防止加湿膜被废气的压力损坏,并且根据本发明的实施方案的燃料电池膜加湿器,包括:加湿模块,该加湿模块用于通过利用从燃料电池堆排出的废气中的水以加湿从外部供应的空气;和封盖,该封盖分别接合所述加湿模块的相对的端部,其中所述加湿模块包括:中间壳体,该中间壳体包括废气入口,通过该废气入口废气被引入;至少一个筒体,其设置在所述中间壳体中以容纳多个加湿膜;和加湿膜保护构件,该加湿膜保护构件形成在穿过其形成有废气入口的所述中间壳体的内壁上并且向所述筒体倾斜,从而防止废气与所述加湿膜直接接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料电池膜加湿器,更具体地,涉及一种能够防止加湿膜由于废气的压力而被损坏的燃料电池膜加湿器。
背景技术
燃料电池是通过氢气和氧气之间的结合而产生电力的发电电池。与常规化学电池如干电池或蓄电池不同,只要供应氢气和氧气,燃料电池就可以连续地产生电力,并且由于没有热损失而具有效率比内燃机高约两倍的优势。
另外,由于通过氢气和氧气之间的结合产生的化学能直接被转化为电能,因此减少了污染物的排出。因此,燃料电池具有环境友好的优势,并且能够减少因能源消耗增加而导致资源枯竭的担忧。
根据使用的电解质的类型,这些燃料电池可以大致划分为,例如,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)。
这些燃料电池基本上根据相同的原理工作,但是在使用的燃料的种类、工作温度、催化剂、电解质等方面有所不同。其中,由于聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)在比其它燃料电池更低的温度下运行,并且由于高输出密度而可以小型化,因此被认为是不仅在小型固定发电设备中,而且在运输系统中最有前景的燃料电池。
改善聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)的性能的最重要的因素之一是通过向膜电极组件(MEA)的聚合物电解质膜(或质子交换膜:PEM)供应一定量或更多的水分以保持水分含量。这是因为,当聚合物电解质膜是干燥的时,发电效率迅速降低。
用于加湿聚合物电解质膜的方法的实例包括:1)鼓泡加湿法,用于用水填充耐压力容器,然后使目标气体经过扩散器来供应水分;2)直接喷射法,用于计算燃料电池反应所需要的水分供应量,并且通过电磁阀直接向气流管道供应水分;和3)膜加湿法,用于利用聚合物分离膜向流化气体层供应水分。
在这些方法中,膜加湿法通过使用仅选择性地渗透废气中包含的水蒸气的膜,将水蒸气供应至待供应至聚合物电解质膜的空气中,以加湿聚合物电解质膜,其优势在于,可以使加湿器轻量化和小型化。
用于膜加湿法的选择性渗透膜优选地为在形成模块时具有大的每单位体积的渗透面积的中空纤维膜。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的优点,因此,即使在小容量下也可以充分地加湿燃料电池,可以使用低成本的材料,可以回收从燃料电池在高温下排出的废气中包含的水分和热量,并且通过加湿器可以重新利用。
图1是示出根据相关技术的燃料电池膜加湿器的分解透视图。如图1中所示,相关技术的燃料电池膜加湿器10包括,加湿模块11,在所述加湿模块中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,和封盖12,所述封盖接合加湿模块11的两端。
封盖12中的一个供应从外部供应的空气至加湿模块11,另一个供应通过加湿模块11加湿的空气至燃料电池堆。
加湿模块11,包括:中间壳体11a,具有废气入口11aa和废气出口11ab,并且多个中空纤维膜11b在中间壳体11a中。中空纤维膜11b的束的两端均被固定至灌封部11c。灌封部11c通常由通过铸造法固化液体聚合物如液体聚氨酯树脂形成。
从外部供应的空气沿中空纤维膜11b的中空部分流动。通过废气入口11aa流入中间壳体11a的废气与中空纤维膜11b的外表面接触,然后通过废气出口11ab从中间壳体11a排出。当废气与中空纤维膜11b的外表面接触时,包含在废气中的水分透过中空纤维膜11b,以加湿沿中空纤维膜11b的中空部分流动的气体。
多个中空纤维膜11b的端部被固定在其上的灌封部11c,和灌封部11c与中间壳体11a之间的树脂层11d,阻隔封盖12的内部空间和中间壳体11a的内部空间。与灌封部11c类似,树脂层11d通常通过铸造法固化液体聚合物如液体聚氨酯树脂形成。
同时,通过废气入口11aa流入内部的废气是相对高压的废气,并且中空纤维膜11b与相对高压的废气直接接触,这导致由于废气的压力,与废气接触的部分中的中空纤维膜被损坏的问题。
上面已经说明了选择性渗透膜是中空纤维膜的情况,但是即使当选择性渗透膜是由膜片制成的平板膜时,也存在平板膜由于与高压废气直接接触而被损坏的问题。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种燃料电池膜加湿器,该燃料电池膜加湿器能够防止由于废气的压力而与废气接触的部分的加湿膜被损坏。
技术方案
根据本发明的一个实施方案的燃料电池膜加湿器包括:
加湿模块,所述加湿模块被配置为利用从燃料电池堆排出的废气中的水分加湿从外部供应的空气;和封盖,所述封盖分别接合至所述加湿模块的两端,其中所述加湿模块可以包括:中间壳体,所述中间壳体具有废气入口,废气通过所述废气入口流入内部;至少一个筒体,所述筒体设置在所述中间壳体内并且配置为容纳多个加湿膜;和加湿膜保护构件,所述加湿膜保护构件在其中形成有所述废气入口的所述中间壳体的内壁上形成为向所述筒体倾斜,以防止废气与所述加湿膜直接接触。
在根据本发明的实施方案的燃料电池膜加湿器中,所述加湿膜保护构件可以包括:保护构件主体,所述保护构件主体在所述中间壳体的内壁上形成为以预定角度向所述筒体倾斜;和至少一个流孔,所述流孔形成在所述保护构件主体中。
在根据本发明的实施方案的燃料电池膜加湿器中,所述流孔可以形成为不平行于所述废气入口的方向。
在根据本发明的实施方案的燃料电池膜加湿器中,所述流孔可以形成为垂直于所述保护构件主体的方向。
在根据本发明的实施方案的燃料电池膜加湿器中,所述加湿膜可以为由具有空的内部的中空膜形成的中空纤维膜或者由一对相对的膜片形成的平板膜。
在根据本发明的实施方案的燃料电池膜加湿器中,所述筒体可容纳多个中空纤维膜,所述燃料电池膜加湿器还可以包括通过机械组件气密地接合至所述加湿模块的各个端部的衬垫组件,并且所述衬垫组件可以包括配置为具有孔的封装部,所述筒体的端部插入到该孔中,并且与插入到该孔中的所述筒体的端部紧密地接触以吸收水平方向上的振动;边缘部,所述边缘部形成为连接至所述封装部,并且插入由形成在所述中间壳体的端部和所述封盖的端部的凹槽形成的空间中;和密封部,所述密封部形成在所述筒体和所述封装部之间,以与所述筒体和所述封装部接触。
在根据本发明的实施方案的燃料电池膜加湿器中,所述封装部可以包括:主体构件,所述主体构件中形成有孔,所述筒体的端部插入所述孔中;和突出部件,所述突出部件形成在所述主体构件的一端,并且与插入所述孔中的所述筒体的端部紧密地接触。
在根据本发明的实施方案的燃料电池膜加湿器中,所述筒体可以包括:内壳体,所述内壳体具有在其端部形成的开口,多个中空纤维膜被容纳在所述内壳体中;和灌封部,所述灌封部配置为封闭所述内壳体的开口,多个中空纤维膜的端部被固定至所述灌封部。
在根据本发明的实施方案的燃料电池膜加湿器中,所述灌封部的至少一部分可以位于所述内壳体的外部,并且所述突出部件可以被压靠在所述灌封部上并且与所述灌封部紧密地接触。
在根据本发明的实施方案的燃料电池膜加湿器中,整个所述灌封部可以位于所述内壳体的内部,并且所述突出部件可以被压靠在所述内壳体上并且与所述内壳体紧密地接触。
在根据本发明的实施方案的燃料电池膜加湿器中,所述边缘部可以包括在两个方向上突出的边缘翼,并且所述边缘翼可以插入形成在所述中间壳体的端部的所述凹槽中,该凹槽填充有所述边缘翼以密封所述中间壳体的内部和外部、所述中间壳体和所述封盖。
在根据本发明的实施方式的燃料电池膜加湿器中,所述封装部和所述边缘部中的每一个可以具有30Shore A至70Shore A的第一硬度,并且所述燃料电池膜加湿器还可以包括,加强构件,所述加强构件形成为被插入到所述封装部的至少一部分和所述边缘部的至少一部分中,所述加强构件具有高于所述第一硬度的第二硬度。
根据本发明的各个方面的实施例的其它具体事项包括在下面的详细描述中。
有益效果
根据本发明,可以防止加湿膜由于废气的压力而被损坏。
附图说明
图1是示出根据相关技术的燃料电池膜加湿器的分解透视图。
图2是示出根据本发明的第一实施方案的燃料电池膜加湿器的分解透视图。
图3是示出根据本发明的第一实施方案的燃料电池膜加湿器的分解剖视图。
图4是根据本发明的第一实施方案的燃料电池膜加湿器的组合剖视图。
图5是示出根据本发明的第一实施方案的燃料电池膜加湿器的操作状态的局部剖视图。
图6是示出根据本发明的第一实施方案的修改例的燃料电池膜加湿器的组合剖视图。
图7是示出根据本发明的第二实施方案的燃料电池膜加湿器的分解透视图。
图8是示出根据本发明的第二实施方案的燃料电池膜加湿器的分解剖视图。
图9是示出根据本发明的第二实施方案的燃料电池膜加湿器的组合剖视图。
图10是示出根据本发明的第二实施方案的修改例的燃料电池膜加湿器的组合剖视图。
具体实施方式
由于可以对本发明进行各种更改,本发明可以具有多个实施方案,因此在此将详细说明和描述具体实施方案。然而,应当理解的是,这并不意在将本发明限制于具体实施方案,并且包括在本发明的精神和范围内包括的所有改变、等同物或者替换。
本文中使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的,而并非意在限制本发明。除非上下文另有明确指示,否则单数表达“一个”、“一种”和“所述”包括复数表达。将理解的是,本文中的术语“包括”或“具有”指定本文中描述的特征、数目、步骤、操作、组成、部件或其组合的存在,但不排除一个或多个其他特征、数目、步骤、操作、组成、部件或其组合的存在或添加。在下文中,将参照附图描述根据本发明的实施方案的防止加湿膜损坏的燃料电池膜加湿器。
图2是示出根据本发明第一实施方案的燃料电池膜加湿器的分解透视图;图3是示出根据本发明的第一实施方案的燃料电池膜加湿器的分解剖视图;图4是根据本发明的第一实施方案的燃料电池膜加湿器的组合剖视图;图5是示出根据本发明的第一实施方案的燃料电池膜加湿器的操作状态的局部剖视图。
参照图2至图5,根据本发明的第一实施方案的燃料电池膜加湿器100包括,加湿模块110,封盖120,衬垫组件130和加湿膜保护构件140。
加湿模块110利用从燃料电池堆排出的废气中的水分加湿从外部供应的空气。加湿模块110的两端接合至封盖120。封盖120中的一个供应从外部供应的空气至加湿模块110,而另一个通过加湿模块110供应加湿的空气至燃料电池堆。衬垫组件130通过机械组件气密地接合至加湿模块110的各个端部。加湿膜保护构件140防止所述加湿膜由于通过废气入口111a流入内部的废气与所述加湿膜的直接接触而被损坏。
所述加湿膜大致分为中空纤维膜和平板膜。所述中空纤维膜是具有空的内部,并且气体流过中空通道的中空膜。所述平板膜由一对相对的膜片形成,并且在一对膜片之间设置有间隔件以形成通道,同时防止所述膜片彼此接触。气体流过膜片之间的通道。在下文中,将描述加湿膜是中空纤维膜的实例,但是这同样适用于加湿膜是平板膜的情况。
加湿模块110是在其中从外部供应的空气和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111a和废气出口111b的中间壳体111,和设置在中间壳体111中的至少一个筒体112。
中间壳体111和封盖120可以由硬塑料或金属独立地形成,并且可以在宽度方向上具有圆形或多边形形状的横截面。该“圆形”包括椭圆形,该“多边形”包括具有圆角的多边形。硬塑料的实例可以包括聚碳酸酯、聚酰胺(PA)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)和聚丙烯(PP)。中间壳体111的内部空间可以被分隔壁111c分隔成第一空间S1和第二空间S2。
筒体112可以包括多个中空纤维膜112a和将中空纤维膜112a彼此固定的灌封部112b。中空纤维膜112a的端部可以固定至灌封部112b。
此外,筒体112还可以包括内壳体112c。内壳体112c在各端具有开口,并且中空纤维膜112a被容纳在其中。中空纤维膜112a的端部被灌封在其中的灌封部112b封闭了内壳体112c的开口。
如图3中,灌封部112b的至少一部分可位于内壳体112c的外部,并且衬垫组件130的突出部件131b可以与灌封部112b紧密地接触。任选地,如图6中,整个灌封部112b可以位于内壳体112c内部,并且衬垫组件130的突出部件131b可以与内壳体112c而不是灌封部112b紧密地接触。
内壳体112c包括多个孔(下文中称为“第一网孔”)MH1和多个孔(下文中称为“第二网孔”)MH2,所述孔MH1布置成网格形式以与第一空间S1流体连通,所述孔MH2布置成网格形式以与第二空间S2流体连通。
通过废气入口111a流入中间壳体111的第一空间S1的废气通过第一网孔MH1流入内壳体112c,并且与中空纤维膜22的外表面接触,然后,失去水分的废气通过第二网孔MH2离开进入第二空间S2,然后通过废气出口111b从中间壳体111排出。这种包括内壳体112c的筒体112具有的优势是,筒体112可以容易地组装到中间壳体111并且可以容易地更换。
中空纤维膜112a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、聚酯酰亚胺树脂或它们的两种以上的混合物形成的聚合物膜,灌封部112b可以通过铸造方法如深灌封(deeppotting)或离心灌封固化液体树脂如液体聚氨酯树脂而形成。
从外部供应的气体沿中空纤维膜112a的中空部分流动。通过废气入口111a流入中间壳体111的废气与中空纤维膜112a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112a的外表面接触时,废气中包含的水分透过中空纤维膜112a,以加湿沿中空纤维膜112a的中空部分流动的空气。
衬垫组件130可以通过机械组件气密地接合至加湿模块110的各个端部。由于通过衬垫组件130的机械组件防止了中间壳体111和封盖120之间的空气泄漏,因此可以省略相关技术的铸造工艺(即,将液体树脂注入模具中并且固化液体树脂的工艺)、额外的密封工艺(即,涂布并且固化密封剂的工艺)等。
此外,衬垫组件130通过机械组件安装在加湿模块100上,因此,当在加湿模块110的特定部分(例如,筒体112)中发生异常时,可以简单地将衬垫组件130与加湿模块110机械地分离,然后仅修理或更换该部分。
参照图3,衬垫组件130包括,封装部131、边缘部132和密封部133。封装部131和边缘部132可以由弹性材料(例如,硅酮(silicone)或橡胶)形成,该弹性材料具有20Shore A至70Shore A,优选地30Shore A至60Shore A的第一硬度。密封部133可以包括固体密封材料和液体密封材料中的至少一种。所述固体密封材料可以由如硅酮、丙烯酸橡胶、EPDM或NBR的材料制成,并且所述液体密封材料可以由如硅酮或氨基甲酸乙酯的材料制成。
封装部131包括孔H,筒体112的端部(例如,灌封部112b)插入该孔H中,并且封装部131介于中间壳体111和筒体112之间。封装部131包括主体构件131a和突出部件131b。
主体构件131a包括孔H,筒体112的端部(例如,灌封部112b)插入该孔H中,并且孔H形成为与筒体112的端部的形状相对应的形状。形成为从主体构件131a突出至中间壳体111的下主体构件131aa,可以具有形成为多边形形状(例如,梯形形状)的横截面,并且向封盖120形成的上主体构件131ab,可以形成为平面形状。在下主体构件131aa和筒体灌封部112b之间形成有设置有密封部133的空间。此外,在下主体构件131aa与边缘部132之间形成有凹槽G,中间壳体111的端部111d装配在该凹槽G中。
突出部件131b形成在主体构件131a的一端,以与插入到孔H中的筒体灌封部112b接触。突出部件131b可以是从主体构件131a的一端突出的至少一个环形突出。突出部件131b可以根据弹性力按压并且接触筒体灌封部112b,以使中间壳体111的空间和封盖120的空间气密。因此,突出部件131b能够防止中间壳体111中的流体流入形成在封盖120侧的空间内。此外,由于突出部件131b具有弹性,所以突出部件131b可以执行振动阻尼功能,从而防止加湿器100被振动损坏。
边缘部132形成在主体构件131a的另一端。边缘部132可以插入由形成在中间壳体的端部的凹槽111e和封盖的端部120a形成的空间中。边缘部132可以包括在两个方向上突出的边缘翼132a和132b。边缘翼132a和132b可以在加湿模块110的纵向方向上形成。当进行组装时,边缘翼132a和132b被插入中间壳体的端部的凹槽111e内,边缘翼132b被封盖的端部120a按压,然后,可以通过使用紧固方法如螺栓B紧固以进行组装。在这种情况下,由于边缘翼132a和132b由弹性材料制成,因此边缘翼132a和132b可以插入在中间壳体的端部处的凹槽111e的空间中,该空间部分地被边缘翼132a和132b填充。具有用于螺栓紧固的紧固孔的紧固片111f和120b可以形成在中间壳体111和封盖120的端部的侧面上。边缘翼132a和132b可以使中间壳体的端部的凹槽111e气密,以密封中间壳体111的内部和外部、中间壳体111和封盖120。
密封部133形成在筒体112和封装部131之间,以与筒体112和封装部131接触,具体地,密封部133形成为同时与筒体的灌封部112b和封装部的下主体构件131aa接触(或粘合)。密封部133使中间壳体111的空间和封盖120的空间气密,以防止中间壳体111中的流体流向封盖120。
此外,衬垫组件130还可以包括加强构件134,该加强构件134可以具有高于第一硬度的第二硬度。例如,加强构件134可以由金属、热塑性或热固性树脂等形成。加强构件134可以通过在成型衬垫组件130时将金属板插入模具中之后制造而形成为插入至衬垫组件130中。加强构件134可以形成为插入封装部131的至少一部分和边缘部132的至少一部分中。加强构件可以形成在衬垫组件130的易变形的部分(其中槽G形成的部分)。具有硬度高于封装部131和边缘部132的加强构件134,可以防止主体构件131a在衬垫组件130被机械地组装至加湿模块110中时或者在加湿器运行时变形,以更可靠地抑制空气泄漏。
在形成有废气入口111a的中间壳体111的内壁上,加湿膜保护构件140可以形成为以预定角度向筒体112倾斜。
参照图5,通过废气入口111a流入内部的废气在被加湿膜保护构件140引导的同时,可以流入第一网孔MH1。由于废气首先与加湿膜保护构件140碰撞而损失一些压力,然后流入第一网孔MHl,因此容纳在筒体112内部的中空纤维膜与受到压力损失的废气接触。因此,加湿膜保护构件140可以防止通过废气入口111a流入内部的废气与中空纤维膜直接接触而损坏中空纤维膜。
具体地,加湿膜保护构件140可以包括,保护构件主体141和预定数目的流孔142,该保护构件主体141在中间壳体111的内壁上形成为向筒体112以预定角度倾斜,该预定数目的流孔142形成在保护构件主体141中。流孔142并不重要。即,仅通过保护构件主体141就能够防止中空纤维膜被损坏。然而,当仅存在保护构件主体141时,存在废气的压力损失过大的顾虑,因此,当可选地形成流孔142时,可以在防止中空纤维膜被废气损坏的同时,减小废气的压力损失,并且改善加湿效率。在这种情况下,当流孔142的方向平行于废气入口111a的方向时,高压废气与中空纤维膜直接接触,因此,流孔142优选地形成为使得流孔142的方向不平行于废气入口111a的方向。更优选地,流孔142的方向可以垂直于保护构件主体141的方向。
图6是示出根据本发明的第一实施方案的修改例的燃料电池膜加湿器的组合剖视图。参照图6,除了整个灌封部112b位于内壳体112c内部,并且衬垫组件130的突出部件131b与内壳体112c而不是灌封部112b紧密接触之外,根据本发明的第一实施方案的修改例的燃料电池膜加湿器100a与上述根据第一实施方案的燃料电池膜加湿器100基本相同。
接下来,将参照图7至图9描述根据本发明的第二实施方案的燃料电池膜加湿器。图7是示出根据本发明的第二实施方案的燃料电池膜加湿器的分解透视图;图8是示出根据本发明的第二实施方案的燃料电池膜加湿器的分解剖视图,图9是示出根据本发明的第二实施方案的燃料电池膜加湿器的组合剖视图。
如图7至图9所示,除了(i)加湿模块110包括两个或更多个筒体212,和(ii)衬垫组件230包括两个或更多个孔H,两个或多个筒体212插入其中之外,根据本发明的第二实施方案的燃料电池膜加湿器200与上述根据第一实施方案的燃料电池膜加湿器100基本相同。
在这种情况下,衬垫组件230可以包括形成在主体构件131a(见图3)的一端处的两个或更多个突出部件131b(见图3),以与筒体灌封部212b接触;以及两个或更多个密封部133(见图3),其形成在筒体212和封装部131(见图3)之间,以与筒体212和封装部131接触。
各自包括内壳体212c的多个筒体212以规则的间隔安装在中间壳体111内,使得不仅可以将废气均匀地分配到存在于中间壳体111内的所有中空纤维膜212a,而且可以选择性地仅更换出现问题的特定的筒体212,从而进一步降低燃料电池膜加湿器200的维护成本。
图10是示出根据本发明的第二实施方案的修改例的燃料电池膜加湿器的组合剖视图。参照图10,除了整个灌封部212b位于内壳体212c内部,并且衬垫组件230的突出部件与内壳体212c而不是灌封部212b紧密接触之外,根据本发明的第二实施方案的修改例的燃料电池膜加湿器200a与上述根据第二实施方案的燃料电池膜加湿器200基本相同。
尽管上面对本发明的实施方案进行了说明,但本领域的技术人员只要不脱离权利要求书所记载的本发明的精神,就能够通过部件的附加、变更、删除、追加等来对本发明进行各种修改或变更,并认为也包括在本发明的范围内。
[主要部件的详细说明]
100、100a、200、200a:燃料电池膜加湿器
110:加湿模块 111:中间壳体
111a:废气入口 111b:废气出口
111c:分隔壁 112、212:筒体
112a、212a:中空纤维膜 112b、212b:灌封部
112c、212c:内壳体 120:封盖
130、230:衬垫组件
140:加湿膜保护构件 141:保护构件主体
142:流孔
Claims (12)
1.一种燃料电池膜加湿器,包括:
加湿模块,所述加湿模块配置为利用从燃料电池堆排出的废气中的水分加湿从外部供应的空气;和
封盖,所述封盖分别接合所述加湿模块的两端,
其中,所述加湿模块包括:
中间壳体,所述中间壳体具有废气入口,废气通过所述废气入口流入其内部;
至少一个筒体,所述筒体设置在所述中间壳体内并且配置为容纳多个加湿膜;和
加湿膜保护构件,所述加湿膜保护构件在其中形成有所述废气入口的所述中间壳体的内壁上形成为向所述筒体倾斜,以防止废气与所述加湿膜直接接触。
2.根据权利要求1所述的燃料电池膜加湿器,其中,所述加湿膜保护构件包括:
保护构件主体,所述保护构件主体在所述中间壳体的内壁上形成为以预定角度向所述筒体倾斜;和
至少一个流孔,所述流孔形成在所述保护构件主体中。
3.根据权利要求2所述的燃料电池膜加湿器,其中,所述流孔形成为不平行于所述废气入口的方向。
4.根据权利要求2所述的燃料电池膜加湿器,其中,所述流孔形成为垂直于所述保护构件主体的方向。
5.根据权利要求1所述的燃料电池膜加湿器,其中,所述加湿膜是由具有空的内部的中空膜形成的中空纤维膜,或者是由一对相对的膜片形成的平板膜。
6.根据权利要求1所述的燃料电池膜加湿器,
其中,所述筒体容纳多个中空纤维膜,
所述燃料电池膜加湿器还包括通过机械组件气密地接合至所述加湿模块的各个端部的衬垫组件,并且
所述衬垫组件包括:
封装部,所述封装部配置为具有孔,所述筒体的端部插入到该孔中,并且与插入到该孔中的所述筒体的端部紧密地接触以吸收水平方向上的振动;
边缘部,所述边缘部形成为连接至所述封装部,并且插入由形成在所述中间壳体的端部和所述封盖的端部的凹槽形成的空间中;和
密封部,所述密封部形成在所述筒体和所述封装部之间,以与所述筒体和所述封装部接触。
7.根据权利要求6所述的燃料电池膜加湿器,其中,所述封装部包括:
主体构件,所述主体构件中形成有孔,所述筒体的一端插入该孔中;和
突出部件,所述突出部件形成在所述主体构件的一端,并且与插入该孔中的所述筒体的端部紧密地接触。
8.根据权利要求7所述的燃料电池膜加湿器,其中,所述筒体包括:
内壳体,所述内壳体具有在其端部形成的开口,多个中空纤维膜被容纳在该内壳体中;和
灌封部,所述灌封部配置为封闭所述内壳体的开口,多个中空纤维膜的端部被固定至该灌封部。
9.根据权利要求8所述的燃料电池膜加湿器,
其中,所述灌封部的至少一部分位于所述内壳体的外部,并且
所述突出部件被压靠在所述灌封部上并且与该灌封部紧密地接触。
10.根据权利要求8所述的燃料电池膜加湿器,
其中,整个所述灌封部位于所述内壳体的内部,并且
所述突出部件被压靠在所述内壳体上并且与该内壳体紧密地接触。
11.根据权利要求6所述的燃料电池膜加湿器,
其中,所述边缘部包括在两个方向上突出的边缘翼,并且
所述边缘翼插入形成在所述中间壳体的端部的凹槽中,该边缘翼填充所述凹槽以密封所述中间壳体的内部和外部、所述中间壳体和所述封盖。
12.根据权利要求6所述的燃料电池膜加湿器,
其中,所述封装部和所述边缘部中的每一个具有30Shore A至70Shore A的第一硬度,并且
所述燃料电池膜加湿器还包括:加强构件,所述加强构件形成为被嵌入到所述封装部的至少一部分中和所述边缘部的至少一部分中,所述加强构件具有高于所述第一硬度的第二硬度。
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