CN220253286U - 一种大功率恒温式燃料电池增湿装置 - Google Patents
一种大功率恒温式燃料电池增湿装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220253286U CN220253286U CN202321760929.5U CN202321760929U CN220253286U CN 220253286 U CN220253286 U CN 220253286U CN 202321760929 U CN202321760929 U CN 202321760929U CN 220253286 U CN220253286 U CN 220253286U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- humidifier
- water jacket
- water
- cylinder
- bubbler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 125
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000005276 aerator Methods 0.000 claims description 34
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 15
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 8
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 2
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本实用新型属于燃料电池技术领域，公开了一种大功率恒温式燃料电池增湿装置。装置由鼓泡器、增湿器和水套三部分组成，其中增湿器套在鼓泡器上，增湿器上的增湿器进水口与水套上的水套出水口通过连接管道连接。反应气在增湿器液面下进行增湿和加热，液面上反应气在水套的作用下进行再次加热及保温，解决了大功率增湿器装置中普遍存在的反应气温度低，湿度低、温度波动大的问题，此装置不仅保持了反应气温度的恒定，而且也更加的节能。
Description
技术领域
本实用新型属于燃料电池技术领域，具体涉及一种大功率恒温式燃料电池增湿装置。
背景技术
在目前实际应用中，为燃料电池进气增湿的增湿器主要有三种：膜增湿器、焓轮增湿器和鼓泡增湿器。
膜增湿器主要是由湿板、聚合物膜、扩散层以及干板组成，由于聚合物膜遇水溶胀，膜在干-湿态之间的反复溶胀-收缩，会导致与密封面脱离，从而发生渗漏，所以膜增湿器存在密封和承压问题，而且对反应气的温度和湿度没有办法进行有效的控制。
焓轮增湿器是由电机带动的多孔陶瓷焓轮为燃料电池的进气进行增湿增热，其缺点是陶瓷有磨损问题，噪音大，同时成本也比较高，对反应气的湿度和温度控制比较困难。
鼓泡增湿器是指将反应气通过水温控制鼓泡器进行增湿；如果是小功率的增湿器，由于内部空间比较狭小，温度和温差稳定性还算是可以，而大功率的增湿器所需要反应气的流量比较大，该结构就会出现反应气的温差比较大，稳定性不好的现象。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种大功率恒温式燃料电池增湿装置，具体为一个水套结构式的增湿器，反应气在增湿器液面下进行增湿和加热，液面上反应气在水套的作用下进行再次加热及保温，解决了大功率增湿器装置中普遍存在的反应气温度低，湿度低、温度波动大的问题，此装置不仅保持了反应气温度的恒定，而且也更加的节能。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：一种大功率恒温式燃料电池增湿装置，由鼓泡器、增湿器和水套三部分组成，其中增湿器套在鼓泡器上，增湿器上的增湿器进水口与水套上的水套出水口通过连接管道连接。
所述鼓泡器由鼓泡器盲板、螺纹焊接座、曝气器底板、曝气器筒体、微孔曝气器组成，鼓泡器盲板底部设有增湿器泄放口、增湿器补水口、反应气进气口、增湿器出水口，鼓泡器盲板顶部连接螺纹焊接座底端，螺纹焊接座顶端连接曝气器底板，曝气器底板上设有微孔曝气器，微孔曝气器外套设曝气器筒体。
所述增湿器自上而下由增湿器封头、增湿器筒体、增湿器卡盘组成，增湿器封头上设有反应气温度传感器和反应气出口，在增湿器筒体上接有液位四氟管，液位四氟管与增湿器筒体的上连接处为高液位，液位四氟管与增湿器筒体的下连接处为低液位，增湿器筒体上还设有增湿器进水口和去离子水温度传感器。
所述水套自上而下由水套顶板、水套筒体、水套环板组成，水套顶板上设有水套排气孔，水套筒体上方设有水套出水口，水套筒体下方设有水套进水口。
进一步的，所述大功率恒温式燃料电池增湿装置材料为不锈钢SUS316。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
本发明为一个水套结构式的增湿器，反应气在增湿器液面下进行增湿和加热，液面上反应气在水套的作用下进行再次加热及保温，解决了大功率增湿器装置中普遍存在的反应气温度低，湿度低、温度波动大的问题，此装置不仅保持了反应气温度的恒定，而且也更加的节能。
本发明结构简单，加工难度低，有良好的经济性和实用性。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明
图1是恒温式燃料电池增湿装置主视图；
图2是恒温式燃料电池增湿装置剖视图；
图3是恒温式燃料电池增湿装置爆炸视图；
图4是鼓泡器结构图；
图5是增湿器结构图；
图6是水套结构图。
图中1.鼓泡器；2.增湿器；3.水套；4.鼓泡器盲板；5.螺纹焊接座；6.曝气器底板；7.曝气器筒体；8.微孔曝气器；9.增湿器卡盘；10.增湿器筒体；11.增湿器封头；12.液位四氟管；13.水套环板；14.水套筒体；15.水套顶板；16.连接管道；17.增湿器泄放口；18.增湿器补水口；19.反应气进气口；20.增湿器出水口；21.增湿器进水口；22.去离子水温度传感器；23.反应气温度传感器；24.反应气出口；25.高液位；26.低液位；27.水套进水口；28.水套排气孔；29.水套出水口。
具体实施方式
下面通过具体实施例详述本实用新型，但不限制本实用新型的保护范围。如无特殊说明，本实用新型所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从商业途径获得。
下述实施例使用的大功率恒温式燃料电池增湿装置由鼓泡器1、增湿器2和水套3三部分组成，其中增湿器2套在鼓泡器1上，增湿器2上的增湿器进水口21与水套3上的水套出水口29通过连接管道16连接；所述鼓泡器1由鼓泡器盲板4、螺纹焊接座5、曝气器底板6、曝气器筒体7、微孔曝气器8组成，鼓泡器盲板4底部设有增湿器泄放口17、增湿器补水口18、反应气进气口19、增湿器出水口20，鼓泡器盲板4顶部连接螺纹焊接座5底端，螺纹焊接座5顶端连接曝气器底板6，曝气器底板6上设有微孔曝气器8，微孔曝气器8外套设曝气器筒体7；所述增湿器2自上而下由增湿器封头11、增湿器筒体10、增湿器卡盘9组成，增湿器封头11上设有反应气温度传感器23和反应气出口24，在增湿器筒体10上接有液位四氟管12，液位四氟管12与增湿器筒体10的上连接处为高液位25，液位四氟管12与增湿器筒体10的下连接处为低液位26，增湿器筒体10上还设有增湿器进水口21和去离子水温度传感器22；所述水套3自上而下由水套顶板15、水套筒体14、水套环板13组成，水套顶板15上设有水套排气孔28，水套筒体14上方设有水套出水口29，水套筒体14下方设有水套进水口27。
实施例1
本实施例中不锈钢管采用Ba卫生级不锈钢管，执行标准有ASTMA249、A269、A270、3A等等；对尺寸精度要求高、管壁光洁度高和需要进行脱脂去油处理。
本实施例中卡盘盲板采用ba卫生级不锈钢标准卡箍式管道配件，执行标准有ISO、3A、SMS、DIN、BS等等；对尺寸精度要求高、管壁光洁度高和需要进行脱脂去油处理。
本发明设计的大功率恒温式增湿装置的原理是：该增湿器2分为气路和水路，对于气路：气体从反应气进气口19流入微孔曝气器8后，反应气体就扩散成为均匀的微小气泡，并进入增湿器2内，并在内部进行充分的热交换，从而达到快速增湿的效果，在达到预定的目标值后从反应气出气口24排出。
对于水路：加热后的去离子水在水泵的的作用下从水套进水口27进入水套，再从水套出水口29流出，经过连接管道16进入增湿器进水口21,然后经增湿器出水口20进入外部的加热罐体，并再次进行加热循环。
该增湿装置通过增湿器补水口18进行补水，通过高液位25和低液位26控制去离子水的液位，当液位过高时，通过增湿器泄放口17排出，当液位较低时，通过增湿器补水口18进行补水，并通过去离子水温度传感器22控制增湿器2内的水温，利用反应气温度传感器23来检测气体排出时的温度，水套3的上端开有水套排气孔28，可以排出水套3内部出现的空气。
本发明大功率恒温式增湿器装置的结构：
该装置由鼓泡1、增湿器2和水套3三部分组成，增湿器结构和水套结构是通过焊接连接在一起的，鼓泡结构和增湿器结构是通过卡箍连接在一起的。
鼓泡器1：
主要由鼓泡器盲板4、螺纹焊接座5、曝气器底板6、曝气器筒体7和微孔曝气器8组成，微孔曝气器8安装在曝气器筒体7内部，并与螺纹焊接座5进行固定。鼓泡器盲板4上开有增湿器泄放口17、增湿器补水口18、反应气进气口19和增湿器出水口20；
增湿器2：
增湿器2的筒体为Ba级不锈钢无缝管，主要由增湿器卡盘9、增湿器筒体10和椭圆形封头11焊接而成。椭圆形封头11上有反应气出口24和反应气温度传感器23，增湿器筒体10上有增湿器进水口21、去离子水温度传感器22、高液位25和低液位26，而高液位25和低液位26通过液位四氟管12连接在一起，可以观察和控制液位的变化。
水套3：
水套3的筒体同样为Ba级不锈钢无缝管，主要由水套环板13，水套筒体14和水套顶板15焊接而成，水套顶板15开有水套排气孔28，水套筒体14开有水套进水口27和水套出水口29。
以上所述实施方式仅为本实用新型的优选实施例，而并非本实用新型可行实施的全部实施例。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本实用新型原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (2)
1.一种大功率恒温式燃料电池增湿装置，其特征在于，由鼓泡器(1)、增湿器(2)和水套(3)三部分组成，其中增湿器(2)套在鼓泡器(1)上，增湿器(2)上的增湿器进水口(21)与水套(3)上的水套出水口(29)通过连接管道(16)连接；所述鼓泡器(1)由鼓泡器盲板(4)、螺纹焊接座(5)、曝气器底板(6)、曝气器筒体(7)、微孔曝气器(8)组成，鼓泡器盲板(4)底部设有增湿器泄放口(17)、增湿器补水口(18)、反应气进气口(19)、增湿器出水口(20)，鼓泡器盲板(4)顶部连接螺纹焊接座(5)底端，螺纹焊接座(5)顶端连接曝气器底板(6)，曝气器底板(6)上设有微孔曝气器(8)，微孔曝气器(8)外套设曝气器筒体(7)；所述增湿器(2)自上而下由增湿器封头(11)、增湿器筒体(10)、增湿器卡盘(9)组成，增湿器封头(11)上设有反应气温度传感器(23)和反应气出口(24)，在增湿器筒体(10)上接有液位四氟管(12)，液位四氟管(12)与增湿器筒体(10)的上连接处为高液位(25)，液位四氟管(12)与增湿器筒体(10)的下连接处为低液位(26)，增湿器筒体(10)上还设有增湿器进水口(21)和去离子水温度传感器(22)；所述水套(3)自上而下由水套顶板(15)、水套筒体(14)、水套环板(13)组成，水套顶板(15)上设有水套排气孔(28)，水套筒体(14)上方设有水套出水口(29)，水套筒体(14)下方设有水套进水口(27)。
2.根据权利要求1所述的大功率恒温式燃料电池增湿装置，其特征在于，所述大功率恒温式燃料电池增湿装置材料为不锈钢SUS316。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321760929.5U CN220253286U (zh) | 2023-07-06 | 2023-07-06 | 一种大功率恒温式燃料电池增湿装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321760929.5U CN220253286U (zh) | 2023-07-06 | 2023-07-06 | 一种大功率恒温式燃料电池增湿装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220253286U true CN220253286U (zh) | 2023-12-26 |
Family
ID=89271993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321760929.5U Active CN220253286U (zh) | 2023-07-06 | 2023-07-06 | 一种大功率恒温式燃料电池增湿装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220253286U (zh) |
-
2023
- 2023-07-06 CN CN202321760929.5U patent/CN220253286U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112310441B (zh) | 一种燃料电池反应气体的温湿度控制系统 | |
| CN107908209A (zh) | 一种燃料电池测试平台及其温湿度控制系统 | |
| CN109597452B (zh) | 一种大功率燃料电池测试平台气体温湿度调控系统 | |
| CN210926173U (zh) | 一种燃料电池气体外用增温加湿器 | |
| CN101346843A (zh) | 对燃料电池冷却剂中气体吸入的响应 | |
| CN220253286U (zh) | 一种大功率恒温式燃料电池增湿装置 | |
| CN214411261U (zh) | 气体加湿装置 | |
| CN113517457A (zh) | 燃料电池检测平台气体加温加湿系统 | |
| CN108091910B (zh) | 一种用于燃料电池的多孔介质增湿器 | |
| CN212230534U (zh) | 集成温控功能的引射器 | |
| CN210040419U (zh) | 一种用于大功率燃料电池的电堆管路系统 | |
| CN203774400U (zh) | 一种高效燃料电池加湿器 | |
| CN216488174U (zh) | 一种小功率燃料电池测试台用增湿系统 | |
| CN116742049A (zh) | 基于大功率恒温式燃料电池增湿装置的增湿方法 | |
| CN219123275U (zh) | 一种小功率增湿器 | |
| CN215184096U (zh) | 一种用于燃料电池发动机的氢气水汽分离装置 | |
| CN214201128U (zh) | 一种节能恒温恒湿试验箱 | |
| CN209978264U (zh) | 一种隔膜式加湿器 | |
| CN116014179A (zh) | 一种质子交换膜燃料电池曝气增湿器及其增湿方法 | |
| CN211427168U (zh) | 一种燃料电池测试台气体加湿装置 | |
| CN109945321B (zh) | 水箱组件、空调加湿器及空调器 | |
| CN207880816U (zh) | 一种混合式乏汽回收系统 | |
| CN219917228U (zh) | 一种气体加湿装置 | |
| CN219419108U (zh) | 一种燃料电池气体扩散电极测试装置 | |
| CN215988867U (zh) | 燃料电池检测平台气体加温加湿系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |