CN209926519U - 一种燃料电池膜加湿器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃料电池膜加湿器，属于燃料电池空气供给组件技术领域，目的是解决中空纤维管加湿器中湿空气进入加湿区域的结构会影响流动的均匀性，设计不合理会造成纤维管的破坏问题。本实用新型通过在湿空气进出气口处增加环形槽加多小孔方案提高了湿空气的均匀性，提升加湿器的性能；多小孔方案可以缓解高速气流对纤维膜管的破坏，提高加湿器工作可靠性和使用寿命；进一步采用异型结构的纤维管增加了加湿面积，提升了加湿效率，使加湿器结构更紧凑。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池空气供给组件技术领域。
背景技术
中国专利CN102648547B公开了一种用于燃料电池的加湿器，该专利介绍了一种中空纤维膜燃料电池加湿器，该结构采用圆形中空纤维管，湿空气进出口环槽中有多个对称通孔，希望湿空气均匀流动，同时在通孔区域设置凸起结构形成局部紊流，减少对纤维管的破坏。该结构希望通过凸起结构形成紊流来减少高速气流对纤维管的破坏，这种方法稳定性较差。
中国专利申请CN106099142A公开了一种用于燃料电池的膜加湿器，此专利介绍了一种中空纤维膜燃料电池加湿器，该加湿器在湿空气流通区域加设缓冲层，此结构流通阻力较大，且内部结构异常复杂。
中国专利申请CN106684409A公开了一种燃料电池汽车动力系统的膜加湿系统，此专利介绍了一种中空纤维管式燃料电池加湿器湿，该加湿器空气进出口采用环槽结构，且通过对称的矩形结构与加湿区域相通，同时加湿器中设有挡水板。
以上技术方案存在缺点如下：
1、中空纤维管加湿器中湿空气进入加湿区域的结构会影响流动的均匀性，设计不合理会造成纤维管的破坏。
2、传统圆形纤维管有效加湿面积小，加湿效率低，结构更大。
发明内容
为了解决上述缺点，本实用新型提供了一种燃料电池膜加湿器，由加湿器外壳1、干空气进口端盖2、干空气出口端盖3、中空纤维管束4、纤维管束密封胶5、干空气进口6、干空气出口7、湿空气进口8、湿空气出口9和环形槽10；
加湿器外壳1为圆筒状，两端分别安装有干空气进口端盖2和干空气出口端盖3，干空气进口端盖2上设置有干空气进口6，干空气出口端盖3上设有干空气出口7；
加湿器外壳1靠近两端部位设有两个环形槽10，环形槽10与加湿器外壳1连接处设有若干小孔11使环形槽10内与加湿器外壳1内部相通；湿空气进口8和湿空气出口9分别与一侧的环形槽10相通；
中空纤维管束4安装在加湿器外壳1内部，其两端通过纤维管束密封胶5与加湿器外壳1的筒壁密封固定连接。
环形槽10可以延伸为矩形、圆筒以及椭圆形槽，小孔11方案可以为圆孔、矩形孔、三角孔以及其他多边形孔，同时小孔的数量及排列方式数随实际情况可以变更。
中空纤维管束4的横截面可以是星形或花瓣形，其他符合本方案原理的异型结构。
本实用新型的有益效果：
1、通过环形槽加多小孔方案提高了湿空气的均匀性，提升加湿器的性能；
2、多小孔方案可以缓解高速气流对纤维膜管的破坏，提高加湿器工作可靠性和使用寿命；
3、采用异型结构纤维管增加了加湿面积，提升了加湿效率，加湿器结构更紧凑。
附图说明
图1加湿器结构示意；
图2中空纤维管截面；
图3加湿器外壳示意；
图4环槽及小孔截面示意。
具体实施方式
一种燃料电池膜加湿器，由加湿器外壳1、干空气进口端盖2、干空气出口端盖3、中空纤维管束4、纤维管束密封胶5、干空气进口6、干空气出口7、湿空气进口8、湿空气出口9和环形槽10；
加湿器外壳1为圆筒状，两端分别安装有干空气进口端盖2和干空气出口端盖3，干空气进口端盖2上设置有干空气进口6，干空气出口端盖3上设有干空气出口7；
加湿器外壳1靠近两端部位设有两个环形槽10，环形槽10与加湿器外壳1连接处设有若干小孔11使环形槽10内与加湿器外壳1内部相通；湿空气进口8和湿空气出口9分别与一侧的环形槽10相通；
中空纤维管束4安装在加湿器外壳1内部，其两端通过纤维管束密封胶5与加湿器外壳1的筒壁密封固定连接。
工作原理：
干空气从干空气进口6流入加湿器，通过中空纤维管束4从干空气出口7流出；湿空气从湿空气进口8流入，通过环槽10及环槽上分布的多小孔11流入中部的加湿区域，由湿空气出口9流出(同样经过环槽和多小孔)；干空气和湿空气通过中空纤维管4和密封胶5实现隔离。如图2所示，中纤维管采用的是星形结构，其截面周长比传统圆管结构增加10％-20％，这种结构比传统圆形结构加湿面积更大，加湿效率更高，结构更紧凑。
图3给出了加湿器外壳示意图，湿空气进出口采用环槽加多小孔的结构。
图4给出了环槽区域的剖面图，为使湿空气气流均匀，对环槽上小孔的尺寸进行修正，离进出口总管近的截面积小，反之则大些。
多孔布置方案一方面使湿空气流动均匀，另一方面有效缓解高速气流对纤维膜管的冲击破坏，提高加湿器的可靠性和使用寿命。
Claims (4)
1.一种燃料电池膜加湿器，其特征在于，该加湿器由加湿器外壳(1)、干空气进口端盖(2)、干空气出口端盖(3)、中空纤维管束(4)、纤维管束密封胶(5)、干空气进口(6)、干空气出口(7)、湿空气进口(8)、湿空气出口(9)和环形槽(10)；
加湿器外壳(1)为圆筒状，两端分别安装有干空气进口端盖(2)和干空气出口端盖(3)，干空气进口端盖(2)上设置有干空气进口(6)，干空气出口端盖(3)上设有干空气出口(7)；
加湿器外壳(1)靠近两端部位设有两个环形槽(10)，环形槽(10)与加湿器外壳(1)连接处设有若干小孔(11)使环形槽(10)内与加湿器外壳(1)内部相通；湿空气进口(8)和湿空气出口(9)分别与一侧的环形槽(10)相通；
中空纤维管束(4)安装在加湿器外壳(1)内部，其两端通过纤维管束密封胶(5)与加湿器外壳(1)的筒壁密封固定连接。
2.根据权利要求1所述的燃料电池膜加湿器，其特征在于，环形槽(10)可以使用矩形、圆筒或椭圆形槽替代。
3.根据权利要求1所述的燃料电池膜加湿器，其特征在于，小孔(11)方案可以为圆孔、矩形孔或三角孔。
4.根据权利要求1所述的燃料电池膜加湿器，其特征在于，中空纤维管束(4)的横截面可以是星形或花瓣形。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201920579003.3U CN209926519U (zh) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | 一种燃料电池膜加湿器 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN201920579003.3U Active CN209926519U (zh) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | 一种燃料电池膜加湿器 |
Country Status (1)
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2019
- 2019-04-26 CN CN201920579003.3U patent/CN209926519U/zh active Active
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