CN211062795U - 一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构。该壳体结构，包括一个壳体、两个端盖和多个转换板，壳体的两端敞口，两个端盖分别拆卸的设置在敞口处，用于打开或关闭敞口处，一个端盖设有干燥气体进口，另一个端盖设有干燥气体出口，任一转换板可拆卸的设置在壳体内，多个转换板上的均间隔设有多个通孔，每个转换板上的通孔形状与其他的转换板的通孔形状均不相同，中空纤维膜管一一对应的穿插在转换板的通孔内。该壳体结构的转换板根据多种结构的中空纤维膜管需求可以做出相应形状的通孔，多种转换板能够满足多种形状的中空纤维膜管需求，使得壳体只需要一套模具，一种壳体满足多种结构的中空纤维膜管需求，装配方便，降低成本。

Description

一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种能够将燃料中化学能直接转化为电能的发电装置，具有能量转化效率高、环境友好、结构简单、操作方便等优点，不仅可用于建设分散电站，也适宜用作可移动动力电源，是电动汽车、潜艇的理想候选电源之一。

PEMFC中核心部件为膜电极(MEA)，MEA中膜的作用是传导质子、阻隔阴阳极气体。由于膜传导质子需要水的参与，一般采用对反应气预增湿方法，保证膜处于良好的水合状态。PEMFC中反应气增湿方法包括喷淋增湿、渗透膜增湿、焓轮增湿、鼓泡增湿等，其中渗透膜增湿法由于其所用设备简单、工艺简便、成本低廉等特点，在实验室燃料电池测试平台中较为常见。

目前行业内的增湿器中，壳体的横截面有圆形、椭圆形、方形、长方形、任意多边形结构，但是每需要一种结构便需要重新设计一种壳体，造成成本增加且装配工艺繁琐。

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种降低成本、装配方便的用于燃料电池的增湿器的壳体结构。

本实用新型的一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构，包括一个壳体、两个端盖和多个转换板，所述壳体的两端敞口，两个所述端盖分别拆卸的设置在所述敞口处，用于打开或关闭所述敞口处，一个所述端盖设有干燥气体进口，另一个所述端盖设有干燥气体出口，任一所述转换板可拆卸的设置在所述壳体内，多个所述转换板上的均间隔设有多个通孔，每个转换板上的通孔形状与其他的转换板的通孔形状均不相同，中空纤维膜管一一对应的穿插在所述转换板的通孔内，密封件分别设置在所述中空纤维膜管的两端，和壳体内壁一起形成一个密封腔体，所述中空纤维膜管的端部均外露在所述密封腔体外，所述壳体设有与所述密封腔体相连通的湿润气体入口和湿润气体出口。

优选的，所述密封腔体的内侧壁上设有一圈凸出棱框，所述转换板的外周通过密封胶粘连所述凸出棱框上。

优选的，两个所述端盖通过螺栓可拆卸的设置在所述敞口处。

优选的，所述壳体的两端敞口处外周设有向外延伸的第一边沿，所述边沿间隔设有多个第一螺纹孔，所述端盖也还设有与第一边沿相对应的第二边沿，所述第二边沿上还设有与多个所述第一螺纹孔一一对应的第二螺纹孔，多个所述螺栓一一对应的穿过所述第二螺纹孔，旋合在第一螺纹孔上。

优选的，所述第一边沿上还设有一圈向外突出的插槽，所述第二边沿上设有一圈向外突出的插片，所述插片插入所述插槽中，所述第一边沿与所述第二边沿相贴。

优选的，所述湿润气体入口和湿润气体出口分别设置在所述壳体侧壁的两端。

优选的，一个所述转换板上的通孔形状全部为圆形，一个所述转换板上的通孔形状全部为环形，环形的具体形状为中间为长方形，两端为半圆弧，一个转换板上的通孔形状包括圆形、多边形和环形，环形的具体形状为中间为长方形，两端为半圆弧。

优选的，所述中空纤维膜管穿插在所述转换板的通孔中，其外壁通过密封胶粘连在所述通孔中。

本实用新型的一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构的转换板根据多种结构的中空纤维膜管的需求可以做出相应形状的通孔，通孔可以是单一形状，也可以是多种形状，多种转换板能够满足多种形状的中空纤维膜管需求，使得壳体只需要一套模具，只要根据中空纤维膜管的具体形状更换相应的转板板即可，一种壳体满足多种结构的中空纤维膜管需求，装配方便，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构的结构示意图；

图2为本实用新型的一种用于燃料电池的增湿器的壳体的结构示意图；

图3为本实用新型的中空纤维膜管安装在转换板中的结构示意图；

图4a为本实用新型的其中一个转换板的结构示意图；

图4b为本实用新型的其中一个转换板的结构示意图；

图4c为本实用新型的其中一个转换板的结构示意图。

1-壳体；11-湿润气体入口；12-湿润气体出口；13-第一边沿；131-第一螺纹孔；132-插槽；2-端盖；21-干燥气体进口；22-干燥气体出；23-第二边沿；231-第二螺纹孔；232-插片；3-转换板；31-通孔；4-中空纤维膜管；5-密封件；6-密封腔体；61-棱框；7-螺栓。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本实用新型的一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构，包括一个壳体1、两个端盖2和多个转换板3，壳体1的两端敞口，两个端盖2分别拆卸的设置在敞口处，用于打开或关闭敞口处，一个端盖2设有干燥气体进口21，另一个端盖2设有干燥气体出口22，任一转换板3可拆卸的设置在壳体1内，多个转换板3上的均间隔设有多个通孔31，每个转换板3上的通孔31形状与其他的转换板3的通孔31形状均不相同，中空纤维膜管4一一对应的穿插在转换板3的通孔31内，密封件5分别设置在中空纤维膜管4的两端，和壳体1内壁一起形成一个密封腔体6，中空纤维膜管4的端部均外露在密封腔体6外，壳体1设有与密封腔体6相连通的湿润气体入口11和湿润气体出口12。

本实用新型的一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构的转换板3根据多种结构的中空纤维膜管的需求可以做出相应形状的通孔31，通孔31可以是单一形状，也可以是多种形状，多种转换板3能够满足多种形状的中空纤维膜管4需求，使得壳体1只需要一套模具，只要根据中空纤维膜管4的具体形状更换相应的转板板即可一种壳体1满足多种结构的中空纤维膜管4需求，装配方便，降低成本。

膜管内部干燥气体通道：干燥的待加湿气体从位于干燥气体入口进入壳体1内，穿过中空纤维膜管4的膜内表面所形成的中通孔31，与经过中空纤维膜管4的膜外表面的潮湿气体进行湿热交换，干燥气体转换成为富含水分的气体后经干燥气体出口22排出，其后再进入燃料电池电堆系统。

膜管外部湿润气体通道：从燃料电池电堆系统排出的湿润尾气从湿润气体入口11进入密封腔体6内，穿过中空纤维膜管4的膜外表面所形成的空间后，经湿润气体出口12排放至大气中。

如图2所示，转换板3可拆卸的设置在壳体1内的方式有多种，在这里不做限定，在本实施例中，密封腔体6的内侧壁上可以设有一圈凸出棱框61，转换板3的外周通过密封胶粘连凸出棱框61上。

两个端盖2可拆卸的设置在敞口处的方式有多种，在这里不做限定，在本实施例中，两个端盖2可以通过螺栓7可拆卸的设置在敞口处。

壳体1的两端敞口处外周可以设有向外延伸的第一边沿13，边沿间隔设有多个第一螺纹孔131，端盖2也还设有与第一边沿13相对应的第二边沿23，第二边沿23上还设有与多个第一螺纹孔131一一对应的第二螺纹孔231，多个所述螺栓7一一对应的穿过所述第二螺纹孔231，旋合在第一螺纹孔131上。

第一边沿13上还可以设有一圈向外突出的插槽132，第二边沿23上设有一圈向外突出的插片232，插片232插入插槽132中，第一边沿13与第二边沿23相贴，这样进一步起到的密封作用。

湿润气体入口11和湿润气体出口12可以分别设置在壳体1侧壁的两端，这样延长湿润气体在密封腔室的时间。

通孔31可以是单一形状，也可以是多种形状，在这里不做限定，如图4a、4b和4c所示，例如：一个转换板3上的通孔31形状全部为圆形，一个转换板3上的通孔31形状全部为环形，环形的具体形状为中间为长方形，两端为半圆弧，一个转换板3上的通孔31形状包括圆形、多边形和环形，环形的具体形状为中间为长方形，两端为半圆弧。

如图3所示，中空纤维膜管4穿插在转换板3的通孔31中，其外壁可以通过密封胶粘连在通孔31中。

以上未涉及之处，适用于现有技术。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构，其特征在于：包括一个壳体(1)、两个端盖(2)和多个转换板(3)，所述壳体(1)的两端敞口，两个所述端盖(2)分别拆卸的设置在所述敞口处，用于打开或关闭所述敞口处，一个所述端盖(2)设有干燥气体进口(21)，另一个所述端盖(2)设有干燥气体出口(22)，任一所述转换板(3)可拆卸的设置在所述壳体(1)内，多个所述转换板(3)上的均间隔设有多个通孔(31)，每个转换板(3)上的通孔(31)形状与其他的转换板(3)的通孔(31)形状均不相同，中空纤维膜管(4)一一对应的穿插在所述转换板(3)的通孔(31)内，密封件(5)分别设置在所述中空纤维膜管(4)的两端，和壳体(1)内壁一起形成一个密封腔体(6)，所述中空纤维膜管(4)的端部均外露在所述密封腔体(6)外，所述壳体(1)设有与所述密封腔体(6)相连通的湿润气体入口(11)和湿润气体出口(12)。

2.如权利要求1所述的一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构，其特征在于：所述密封腔体(6)的内侧壁上设有一圈凸出棱框(61)，所述转换板(3)的外周通过密封胶粘连所述凸出棱框(61)上。

3.如权利要求1所述的一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构，其特征在于：两个所述端盖(2)通过螺栓(7)可拆卸的设置在所述敞口处。

4.如权利要求3所述的一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构，其特征在于：所述壳体(1)的两端敞口处外周设有向外延伸的第一边沿(13)，所述边沿间隔设有多个第一螺纹孔(131)，所述端盖(2)也还设有与第一边沿(13)相对应的第二边沿(23)，所述第二边沿(23)上还设有与多个所述第一螺纹孔(131)一一对应的第二螺纹孔(231)，多个所述螺栓(7)一一对应的穿过所述第二螺纹孔(231)，旋合在第一螺纹孔(131)上。

5.如权利要求4所述的一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构，其特征在于：所述第一边沿(13)上还设有一圈向外突出的插槽(132)，所述第二边沿(23)上设有一圈向外突出的插片(232)，所述插片(232)插入所述插槽(132)中，所述第一边沿(13)与所述第二边沿(23)相贴。

6.如权利要求1所述的一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构，其特征在于：所述湿润气体入口(11)和湿润气体出口(12)分别设置在所述壳体(1)侧壁的两端。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构，其特征在于：一个所述转换板(3)上的通孔(31)形状全部为圆形，一个所述转换板(3)上的通孔(31)形状全部为环形，环形的具体形状为中间为长方形，两端为半圆弧，一个转换板(3)上的通孔(31)形状包括圆形、多边形和环形，环形的具体形状为中间为长方形，两端为半圆弧。

8.如权利要求1-6任一项所述的一种用于燃料电池的增湿器的壳体结构，其特征在于：所述中空纤维膜管(4)穿插在所述转换板(3)的通孔(31)中，其外壁通过密封胶粘连在所述通孔(31)中。

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