燃料电池加湿器及燃料电池系统技术方案

本实用新型专利技术提供了燃料电池加湿器及燃料电池系统，涉及燃料电池系统的技术领域。燃料电池加湿器包括加湿器壳体，加湿器壳体的两端分别设有干入口和干出口，加湿器壳体内具有密封设置的加湿腔，加湿器壳体上设置有与加湿腔分别连通的湿入口和湿出口；加湿芯体，加湿芯体设置于加湿腔内，且加湿芯体的两端分别与干入口和干出口连通；气水分离膜，气水分离膜呈筒状围设在加湿芯体上，且气水分离膜的一端与加湿腔靠近湿出口的侧壁连接，以使湿气通过气水分离膜后从湿出口排出；气水分离膜的底部开设有过水孔。燃料电池系统包括系统框架和燃料电池加湿器；燃料电池加湿器设置在系统框架上。达到了加湿器具有气液分离功能的技术效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池加湿器及燃料电池系统


[0001]本技术涉及燃料电池
，具体而言，涉及燃料电池加湿器及燃料电池系统。

技术介绍

[0002]在车用燃料电池的空气系统中，需要对进入电堆内参与反应的空气进行加湿，而电堆反应后排出的空气处于高温高湿状态，且具有较高的压力，为提高燃料电池系统的能量利用率，经堆反应后排出的空气会进入到加湿器内对待进入电堆内的干空气进行加湿，然后经加湿器排出后再进入到能量回收件内进行能量回收。
[0003]但是，在现有技术中需要额外设置气液分离器对从加湿器排出的湿气进行气液分离，如果不在加湿器上外接气液分离器的话，含有液态水的湿气会从加湿器的输出流道流向后端的能量回收件，而一旦能量回收件内进入液态水，会直接对能量回收件内部的涡轮部件造成不可逆的破坏，导致使用寿命减少。但是，外接气液分离器会增加系统总成体积和质量，降低系统体积功率密度和系统质量功率密度，增加系统成本。
[0004]因此，提供一种具有气液分离功能的燃料电池加湿器及燃料电池系统成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供燃料电池加湿器及燃料电池系统，以缓解现有技术中加湿器不具有气液分离功能的技术问题。
[0006]第一方面，本技术实施例提供了一种燃料电池加湿器，包括：
[0007]加湿器壳体，所述加湿器壳体的两端分别设有干入口和干出口，所述加湿器壳体内具有密封设置的加湿腔，所述加湿器壳体上设置有与所述加湿腔分别连通的湿入口和湿出口；
[0008]加湿芯体，所述加湿芯体设置于所述加湿腔内，且所述加湿芯体的两端分别与所述干入口和所述干出口连通；
[0009]气水分离膜，所述气水分离膜呈筒状围设在所述加湿芯体上，且所述气水分离膜的一端与所述加湿腔靠近所述湿出口的侧壁连接，以使湿气通过所述气水分离膜后从所述湿出口排出；
[0010]所述气水分离膜的底部开设有过水孔。
[0011]结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述干入口和所述加湿腔之间设置有第一密封支撑件，所述干出口和所述加湿腔之间设置有第二密封支撑件；
[0012]所述加湿芯体为中空纤维膜管，所述中空纤维膜管的一端通过所述第一密封支撑件与所述干入口连通，另一端通过所述第二密封支撑件与所述干出口连通。
[0013]结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，
上述燃料电池加湿器还包括导流环板；
[0014]所述气水分离膜的一端与所述第一密封支撑件连接；
[0015]所述导流环板的外缘与所述加湿腔的内壁连接，所述导流环板的内缘与所述气水分离膜远离所述第一密封支撑件的一端连接。
[0016]结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述加湿腔包括相互连通的湿入腔和湿出腔；
[0017]所述湿入腔和所述湿出腔两者均设置在所述第一密封支撑件和所述第二密封支撑件之间，且所述湿出腔位于所述湿入腔和所述第一密封支撑件之间；
[0018]所述气水分离膜和所述导流环板两者均设置在所述湿出腔内。
[0019]结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述湿出腔内设置有用于支撑所述气水分离膜的支架。
[0020]结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述湿出腔的底部设置有排水口。
[0021]结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述气水分离膜采用PTFE材质透气疏水膜。
[0022]结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述加湿器壳体上开设有与所述干入口连通的干入腔以及与所述干出口连通的干出腔。
[0023]结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述加湿器壳体上位于所述干入口和所述干出口设置有端盖，所述端盖与所述加湿器壳体形成与所述干入口连通的干入腔以及与所述干出口连通的干出腔。
[0024]第二方面，本技术实施例提供了一种燃料电池系统，包括系统框架和所述燃料电池加湿器；
[0025]所述燃料电池加湿器设置在所述系统框架上。
[0026]有益效果：
[0027]本技术提供了一种燃料电池加湿器，包括：加湿器壳体，加湿器壳体的两端分别设有干入口和干出口，加湿器壳体内具有密封设置的加湿腔，加湿器壳体上设置有与加湿腔分别连通的湿入口和湿出口；加湿芯体，加湿芯体设置于加湿腔内，且加湿芯体的两端分别与干入口和干出口连通；气水分离膜，气水分离膜呈筒状围设在加湿芯体上，且气水分离膜的一端与加湿腔靠近湿出口的侧壁连接，以使湿气通过气水分离膜后从湿出口排出；气水分离膜的底部开设有过水孔。
[0028]具体的，需要加湿的干空气可以从干入口进入到加湿芯体内，然后顺着加湿芯体从干出口排出并进入到电堆内；从电堆排出的湿气从湿入口进入到加湿腔内，然后湿气扩散在加湿芯体上，加湿芯体的膜管外壁吸收湿气中的水分后通过传质到达膜管内壁，干空气从加湿芯体内经过时带走膜管内壁上的水分，从而来给干空气进行加湿。另外，加湿腔内的湿气顺着加湿腔流动，湿气能够流入到筒状气水分离膜内，然后在气压的作用下，湿气中的气体能够穿过气水分离膜然后从湿出口排出，剩余的液体会向下流动，然后经气水分离膜底部的过水孔流到加湿腔内。通过这样的设置使得流向后续的能量回收件的气体中不含有液体，从而避免能量回收件的涡轮损坏。通过这样的设置，无需额外增设气液分离器，从而不会增加系统总成体积和质量，不会降低系统体积功率密度和系统质量功率密度，不会
增加系统成本。
[0029]本技术提供了一种燃料电池系统，包括系统框架和燃料电池加湿器；燃料电池加湿器设置在系统框架上。燃料电池系统与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本技术实施例提供的燃料电池加湿器的示意图；
[0032]图2为图1中A
‑
A的剖视图。
[0033]图标：
[0034]100
‑
加湿器壳体；101
‑
第一密封支撑件；102
‑
第二密封支撑件；103
‑
干入口；104
‑
湿出口；105
‑
湿入口；106
‑
干出口；107
‑
排水口；110
‑
干入腔；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.燃料电池加湿器，其特征在于，包括：加湿器壳体(100)，所述加湿器壳体(100)的两端分别设有干入口(103)和干出口(106)，所述加湿器壳体(100)内具有密封设置的加湿腔(120)，所述加湿器壳体(100)上设置有与所述加湿腔(120)分别连通的湿入口(105)和湿出口(104)；加湿芯体(200)，所述加湿芯体(200)设置于所述加湿腔(120)内，且所述加湿芯体(200)的两端分别与所述干入口(103)和所述干出口(106)连通；气水分离膜(300)，所述气水分离膜(300)呈筒状围设在所述加湿芯体(200)上，且所述气水分离膜(300)的一端与所述加湿腔(120)靠近所述湿出口(104)的侧壁连接，以使湿气通过所述气水分离膜(300)后从所述湿出口(104)排出；所述气水分离膜(300)的底部开设有过水孔(310)。2.根据权利要求1所述的燃料电池加湿器，其特征在于，所述干入口(103)和所述加湿腔(120)之间设置有第一密封支撑件(101)，所述干出口(106)和所述加湿腔(120)之间设置有第二密封支撑件(102)；所述加湿芯体(200)为中空纤维膜管，所述中空纤维膜管的一端通过所述第一密封支撑件(101)与所述干入口(103)连通，另一端通过所述第二密封支撑件(102)与所述干出口(106)连通。3.根据权利要求2所述的燃料电池加湿器，其特征在于，还包括导流环板(320)；所述气水分离膜(300)的一端与所述第一密封支撑件(101)连接；所述导流环板(320)的外缘与所述加湿腔(120)的内壁连接，所述导流环板(320)的内缘与所述气水分离膜(300)远离所述第一密封支撑件(101)的一端连接。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：范开学，邱佰红，赵杰，韩吉伟，
申请(专利权)人：未势能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：