CN215896469U - 一种氢燃料电池反应堆的增湿器 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于加湿器领域，提供了一种氢燃料电池反应堆的增湿器，包括主体，还包括：主体装置，用于作为加湿的主体部件；气体进出装置，用于气体的进出以及加湿；直通管装置，直通管装置安装在主体装置的内部，用于限制气流的流量。本装置通过膜管材料及亲水性能的提升和创造性的结构优化，将干湿测接口互换调整，无论接口是圆形、方形或其他形状，接口连接方式是卡箍软管连接、法兰连接亦或是其他方式连接，都能保证增湿的持续输出；在中空膜管布置区域增加一只通流直通管，无论此直通管是圆形、方形及其他形式结构，材料是金属、非金属亦或是其他特殊材料；主要是为降低流量及流阻对燃料电池电堆的性能影响。

Description

一种氢燃料电池反应堆的增湿器

技术领域

本实用新型属于加湿器领域，尤其涉及一种氢燃料电池反应堆的增湿器。

背景技术

燃料电池电堆在反应过程中，质子交换膜需维持一定的湿度以保证较高的反应效率，因此要求反应介质需携带一定量的水蒸气进入电堆。

目前应用于燃料电池系统的空气加湿通常是内部加湿和外部加湿两种手段。

但是，实现完全自增湿的技术难度非常大，目前的技术难以实现，所以此时就需要一种有一定的加湿能力，同时又能避免传统增湿器导致气体流量减小及压力损失较大的缺点的一种新型增湿器结构。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种氢燃料电池反应堆的增湿器，旨在解决实现完全自增湿的技术难度非常大，目前的技术难以实现，所以此时就需要一种有一定的加湿能力，同时又能避免传统增湿器导致气体流量减小及压力损失较大的缺点的一种新型增湿器结构的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种氢燃料电池反应堆的增湿器，包括主体，还包括：

主体装置，主体装置安装在主体的一侧，用于作为加湿的主体部件；

气体进出装置，气体进出装置安装在主体装置的一侧，用于气体的进出以及加湿；

直通管装置，直通管装置安装在主体装置的内部，用于限制气流的流量。

进一步的技术方案，主体装置包括盖合在主体一侧的上盖，主体的另一侧盖合安装有下盖，上盖的内部涂装有第一灌封胶，下盖的内部涂装有第二灌封胶。

进一步的技术方案，气体进出装置包括开设在主体侧边部位的干进口、干出口、湿进口和湿出口。

进一步的技术方案，直通管装置包括插接在第一灌封胶和第二灌封胶内部的PE膜管，PE膜管的中间部位插接有直通管。

进一步的技术方案，直通管的内部开设有管道。

本实用新型实施例提供的一种氢燃料电池反应堆的增湿器，本装置通过膜管材料及亲水性能的提升和创造性的结构优化，将干湿测接口互换调整，无论接口是圆形、方形或其他形状，接口连接方式是卡箍软管连接、法兰连接亦或是其他方式连接，都能保证增湿的持续输出；在中空膜管布置区域增加一只通流直通管，无论此直通管是圆形、方形及其他形式结构，材料是金属、非金属亦或是其他特殊材料；主要是为降低流量及流阻对燃料电池电堆的性能影响。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的直通管的安装结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的直通管的结构示意图。

附图中：1上盖、2下盖、3第一灌封胶、4第二灌封胶、5主体、6PE膜管、7直通管、8干进口、9干出口、10湿进口、11湿出口、12管道。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。

如图1和3所示，为本实用新型一个实施例提供的一种氢燃料电池反应堆的增湿器，包括主体5，还包括：

主体装置，主体装置安装在主体5的一侧，用于作为加湿的主体部件；

气体进出装置，气体进出装置安装在主体装置的一侧，用于气体的进出以及加湿；

直通管装置，直通管装置安装在主体装置的内部，用于限制气流的流量。

在本实用新型实施例中，本装置通过膜管材料及亲水性能的提升和创造性的结构优化，将干湿测接口互换调整，无论接口是圆形、方形或其他形状，接口连接方式是卡箍软管连接、法兰连接亦或是其他方式连接，都能保证增湿的持续输出；在中空膜管布置区域增加一只通流直通管，无论此直通管是圆形、方形及其他形式结构，材料是金属、非金属亦或是其他特殊材料；主要是为降低流量及流阻对燃料电池电堆的性能影响。

如图1和2所示，作为本实用新型的一种优选实施例，主体装置包括盖合在主体5一侧的上盖1，主体5的另一侧盖合安装有下盖2，上盖1的内部涂装有第一灌封胶3，下盖2的内部涂装有第二灌封胶4。

在本实用新型实施例中，上盖1和下盖2是对主体5进行密封的装置，第一灌封胶3和第二灌封胶4的作用是起到密封的效果。

如图1所示，作为本实用新型的一种优选实施例，气体进出装置包括开设在主体5侧边部位的干进口8、干出口9、湿进口10和湿出口11。

在本实用新型实施例中，干进口8和干出口9是干燥气体的进出部位；湿进口10和湿出口11是潮湿气体的进出口。

如图1所示，作为本实用新型的一种优选实施例，直通管装置包括插接在第一灌封胶3和第二灌封胶4内部的PE膜管6，PE膜管6的中间部位插接有直通管7。

在本实用新型实施例中，PE膜管6是用于加湿和隔离干燥气体的装置，直通管7的作用是限制气流的流量。

如图1所示，作为本实用新型的一种优选实施例，直通管7的内部开设有管道12。

在本实用新型实施例中，管道12是气体流通的部位。

在本实用新型实施例中，1.外部加湿：外部加湿一般是通过布置增湿器来实现，如图1所示，是现阶段最常用的膜管增湿器布置原理和组成方式。增湿器系统由一束束管膜排列组成，干燥的气体从干进口8内侧流入，电池堆阴极排出的湿润气体从湿进口10外侧流过，因PE膜管6的亲水性而渗入到PE膜管6中空内部，同时把热量和水分传递给内侧的干燥气体，通过充分混合后成为热的湿润气体，最后从干出口9流出给燃料电池电堆进行质子交换反应提供湿度条件。2.内部加湿：内部加湿是指在电堆内部通过改进电池的构造或者改进膜电极的结构使电堆实现加湿的方法。内部加湿除了对电堆性能要求高，对控制策略要求更高。总的来说，实现完全自增湿的技术难度非常大，难以实现，所以此时就需要一种有一定的加湿能力，同时又能避免传统增湿器导致气体流量减小及压力损失较大的缺点的一种新型增湿器结构。如图2所示，将干侧进出口位置和湿侧进出口位置进行对调，干侧阻力减小，进入到燃料电池电堆的流量损失也会同比减少；将PE膜管6更换成EPTFE材料，换用亲水性能更好的EPTFE膜管后，用只有原来一半左右的膜管数量能达到同样的加湿性能要求，同时内部再布置一根直通管7，湿测的压降也同步减小。此种增湿器可以让不能完全自加湿的电堆有一个很好的补充，即达到质子交换反应的湿度条件，也避免使用传统结构增湿器带来的流量和压降损失，尽量保证了原电堆的各种性能技术参数不受影响。

本实用新型上述实施例中提供了一种氢燃料电池反应堆的增湿器，本装置通过膜管材料及亲水性能的提升和创造性的结构优化，将干湿测接口互换调整，无论接口是圆形、方形或其他形状，接口连接方式是卡箍软管连接、法兰连接亦或是其他方式连接，都能保证增湿的持续输出；在中空膜管布置区域增加一只通流直通管，无论此直通管是圆形、方形及其他形式结构，材料是金属、非金属亦或是其他特殊材料；主要是为降低流量及流阻对燃料电池电堆的性能影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种氢燃料电池反应堆的增湿器，包括主体，其特征在于，还包括：

主体装置，所述主体装置安装在所述主体的一侧，用于作为加湿的主体部件；

气体进出装置，所述气体进出装置安装在所述主体装置的一侧，用于气体的进出以及加湿；

直通管装置，所述直通管装置安装在所述主体装置的内部，用于限制气流的流量。

2.根据权利要求1所述的氢燃料电池反应堆的增湿器，其特征在于，所述主体装置包括盖合在主体一侧的上盖，所述主体的另一侧盖合安装有下盖，所述上盖的内部涂装有第一灌封胶，所述下盖的内部涂装有第二灌封胶。

3.根据权利要求2所述的氢燃料电池反应堆的增湿器，其特征在于，所述气体进出装置包括开设在主体侧边部位的干进口、干出口、湿进口和湿出口。

4.根据权利要求2所述的氢燃料电池反应堆的增湿器，其特征在于，所述直通管装置包括插接在第一灌封胶和第二灌封胶内部的PE膜管，所述PE膜管的中间部位插接有直通管。

5.根据权利要求4所述的氢燃料电池反应堆的增湿器，其特征在于，所述直通管的内部开设有管道。

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