CN208706774U - 一种用于燃料电池电堆检测系统的换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及检测设备技术领域，尤其是指一种用于燃料电池电堆检测系统的换热装置，包括水气换热器、导水管、导气管和加湿罐，水气换热器包括水换热管、气换热管和水壳，气换热管缠绕于水壳的外侧壁，水换热管包围于气换热管，导气管的一端连通气换热管的一端，导气管的另一端连通加湿罐的顶部，气换热管的另一端用于外接气源；导水管的两端分别连通水换热管的两端，导水管的两端还分别连通水壳的两端，导水管用于吸收外界的燃料电池电堆所发出的热量。本实用新型能够把燃料电池电堆工作所发出的热量进行再利用，从而提升了燃料电池电堆的能量使用效率。

Description

一种用于燃料电池电堆检测系统的换热装置

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，尤其是指一种用于燃料电池电堆检测系统的换热装置。

背景技术

燃料电池电堆在检测运行的过程中，由于燃料和助燃剂之间反应会发生放热，因此随着燃料电池电堆持续工作的时间的增长，燃料电池电堆的温度会不断升高，若不及时对燃料电池电堆进行降温，燃料电池电堆就会因不断升高的温度而发生损坏。因此，在燃料电池电堆检测系统对燃料电池电堆进行检测时，必须要配有对燃料电池电堆进行降温的降温装置。

然而，目前的降温装置，大多都仅具有把燃料电池电堆的热量通过其他介质带走的功能，这些热量在被带离燃料电池电堆以后，就会直接散发至外界空气中，造成浪费，这无疑降低了燃料电池电堆的能量使用效率。

发明内容

本实用新型针对现有技术的问题提供一种用于燃料电池电堆检测系统的换热装置，能够把燃料电池电堆工作所发出的热量进行再利用。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供的一种用于燃料电池电堆检测系统的换热装置，包括水气换热器、导水管、导气管和加湿罐，所述水气换热器包括水换热管、气换热管和水壳，所述气换热管缠绕于所述水壳的外侧壁，所述水换热管包围于所述气换热管，所述导气管的一端连通所述气换热管的一端，所述导气管的另一端连通所述加湿罐的顶部，所述气换热管的另一端用于外接气源；所述导水管的两端分别连通所述水换热管的两端，所述导水管的两端还分别连通所述水壳的两端，所述导水管用于吸收外界的燃料电池电堆所发出的热量；

所述导水管设置有水泵，所述加湿罐的侧边设置有出气口；气体经所述导气管进入所述加湿罐内，经所述加湿罐加湿以后由所述出气口排出。

进一步的，所述水泵连接有用于控制水流速率的调速器。

进一步的，所述加湿罐设置有雾化泵和雾化喷头，所述雾化泵连接于所述加湿罐底部的一侧，所述雾化喷头安装于所述加湿罐的内顶壁，所述雾化泵连接于所述雾化喷头；所述雾化喷头位于所述导气管和所述出气口之间。

进一步的，本实用新型还包括换水装置，所述换水装置包括储水罐、温度传感器和电动泵，所述水壳的侧边设置有两个换水口，所述储水罐设置有两根换水管，两根换水管分别与两个换水口连通，两根换水管分别安装有电动阀门，所述电动泵安装于其中一根换水管，所述温度传感器安装于所述水气换热器内，所述电动泵、两个电动阀门均与所述温度传感器电连接。

更进一步的，所述储水罐连接有用于与外界进行水交换的交换管。

进一步的，所述加湿罐内设置有气压传感器，所述气压传感器用于控制外接的气源的输气速率。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置有水气换热器和加湿罐，用以让水经导水管流动的方式，把燃料电池电堆中的热量导出以后，经过水气换热器与导气管所导入的燃料气体进行热交换，使得燃料气体中与水发生热交换，让燃料气体经升温以后进入到加湿罐内进行加湿，从而使得气燃料体经加湿后与助燃剂进行反应时，由于燃料气体温度高而使得反应速率增快，从而提升了燃料电池电堆反应的能量使用效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图。

图2为本实用新型的水气换热器和换水装置的结构示意图。

附图标记：1-水气换热器，2-导水管，3-导气管，4-加湿罐，5 -雾化泵，6-雾化喷头，7-换水装置，11-水换热管，12-气换热管，13-水壳，21-水泵，22-调速器，41-出气口，42-气压传感器，71-储水罐，72-温度传感器，73-电动泵，74-换水管，75 -电动阀门，77-交换管，771-进水管，772-出水管。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图1至附图2对本实用新型进行详细的描述。

本实用新型提供的一种用于燃料电池电堆检测系统的换热装置，包括水气换热器1、导水管2、导气管3和加湿罐4，所述水气换热器1包括水换热管11、气换热管12和水壳13，所述气换热管12缠绕于所述水壳13的外侧壁，所述水换热管11包围于所述气换热管 12，所述导气管3的一端连通所述气换热管12的一端，所述导气管 3的另一端连通所述加湿罐4的顶部，所述气换热管12的另一端用于外接气源；所述导水管2的两端分别连通所述水换热管11的两端，所述导水管2的两端还分别连通所述水壳13的两端，所述导水管2 用于吸收外界的燃料电池电堆所发出的热量；所述导水管2设置有水泵21，所述加湿罐4的侧边设置有出气口41；气体经所述导气管3 进入所述加湿罐4内，经所述加湿罐4加湿以后由所述出气口41排出。

本实用新型通过设置有水气换热器1和加湿罐4，用以让水经导水管2流动的方式，把燃料电池电堆中的热量导出以后，经过水气换热器1与导气管3所导入的燃料气体进行热交换，使得燃料气体与水发生热交换，让燃料气体经升温以后进入到加湿罐4内进行加湿，从而使得气燃料体经加湿后与助燃剂进行反应。由于燃料气体温度高而使得反应速率增快，从而提升了燃料电池电堆反应的能量使用效率。

除此以外，本实用新型的水气换热器1采用水-气-水的结构，能够更加全面、均匀地对气换热管12内的燃料气体进行加热，以更进一步地提高加热的效果以及热交换的效率。

在本实施例中，所述水泵21连接有用于控制水流速率的调速器22，能够让工作人员根据需要，调整水泵21泵水的速率。

在本实施例中，所述加湿罐4设置有雾化泵5和雾化喷头6，所述雾化泵5连接于所述加湿罐4底部的一侧，所述雾化喷头6安装于所述加湿罐4的内顶壁，所述雾化泵5连接于所述雾化喷头6；所述雾化喷头6位于所述导气管3和所述出气口41之间。即本实用新型的加湿罐4是采用雾化泵5把加湿罐4内的水泵至雾化喷头6的方式，然后由雾化喷头6把水进行雾化后喷出至加湿罐4的顶部，从而让加热后的燃料气体经过水雾来实现加湿的。此方式能够实现燃料气体加湿的前提下，还不会让燃料气体完全与水接触而导致热量散失过多。

在本实施例中，本实用新型还包括换水装置7，所述换水装置7 包括储水罐71、温度传感器72和电动泵73，所述水壳13的侧边设置有两个换水口，所述储水罐71设置有两根换水管74，两根换水管 74分别与两个换水口连通，两根换水管74分别安装有电动阀门75，所述电动泵73安装于其中一根换水管74，所述温度传感器72安装于所述水气换热器1内，所述电动泵73、两个电动阀门75均与所述温度传感器72电连接。换水装置7的设置，用以在水气换热器1内的水温过高时，由换水装置7与水气换热器1进行水的交换，从而起到降温作用，避免水气换热器1内的水的温度过高而导致水气换热器 1损坏。具体的，本实用新型的换水装置7是通过温度传感器72来控制工作的，具体为：当水气换热器1内的水温超过所设定的阈值时，温度传感器72发信号至电动阀门75来控制电动阀门75打开，使得储水罐71能够与水气换热器1进行水交换。为了加快水交换的进行，换水装置7还设置有电动泵73，该电动泵73也通过温度传感器72 进行控制，该电动泵73与温度传感器72之间优选设置有延时器，以保证电动阀门75打开以后，电动泵73才会进行泵水动作。

优选的，所述储水罐71连接有用于与外界进行水交换的交换管 77，用以在储水罐71内的水温度升高以后，能够排出至外界进行使用；该交换管77具体包括进水管771和出水管772，在储水罐71与外界进行水交换时，先通过出水管772把储水罐71内的水排出以后，在通过进水管771往储水罐71内输入水，从而完成储水罐71与外界进行水交换的动作。

在本实施例中，所述加湿罐4内设置有气压传感器42，所述气压传感器42用于控制外接的气源的输气速率，以保证本实用新型输出气体的速率和输入气体的速率保持在一个平衡值，从而避免本实用新型内因气压异常而导致的危险发生。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种用于燃料电池电堆检测系统的换热装置，其特征在于：包括水气换热器、导水管、导气管和加湿罐，所述水气换热器包括水换热管、气换热管和水壳，所述气换热管缠绕于所述水壳的外侧壁，所述水换热管包围于所述气换热管，所述导气管的一端连通所述气换热管的一端，所述导气管的另一端连通所述加湿罐的顶部，所述气换热管的另一端用于外接气源；所述导水管的两端分别连通所述水换热管的两端，所述导水管的两端还分别连通所述水壳的两端，所述导水管用于吸收外界的燃料电池电堆所发出的热量；

所述导水管设置有水泵，所述加湿罐的侧边设置有出气口；气体经所述导气管进入所述加湿罐内，经所述加湿罐加湿以后由所述出气口排出。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池电堆检测系统的换热装置，其特征在于：所述水泵连接有用于控制水流速率的调速器。

3.根据权利要求1所述的用于燃料电池电堆检测系统的换热装置，其特征在于：所述加湿罐设置有雾化泵和雾化喷头，所述雾化泵连接于所述加湿罐底部的一侧，所述雾化喷头安装于所述加湿罐的内顶壁，所述雾化泵连接于所述雾化喷头；所述雾化喷头位于所述导气管和所述出气口之间。

4.根据权利要求1所述的用于燃料电池电堆检测系统的换热装置，其特征在于：所述换热装置还包括换水装置，所述换水装置包括储水罐、温度传感器和电动泵，所述水壳的侧边设置有两个换水口，所述储水罐设置有两根换水管，两根换水管分别与两个换水口连通，两根换水管分别安装有电动阀门，所述电动泵安装于其中一根换水管，所述温度传感器安装于所述水气换热器内，所述电动泵、两个电动阀门均与所述温度传感器电连接。

5.根据权利要求4所述的用于燃料电池电堆检测系统的换热装置，其特征在于：所述储水罐连接有用于与外界进行水交换的交换管。

6.根据权利要求1所述的用于燃料电池电堆检测系统的换热装置，其特征在于：所述加湿罐内设置有气压传感器，所述气压传感器用于控制外接的气源的输气速率。