一种用于燃料电池阴极处理的透氧膜装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于燃料电池阴极处理的透氧膜装置，装置包括空气入口、空气室、氧气出口、透氧膜组、尾气室、尾气出口、环状PTC加热器组；利用透氧膜组的形式提高透氧装置内的体表面积；利用进气室与尾排室将空气、氧气和尾气隔离，以提高氧气纯度；利用PTC加热组提高透氧膜组的温度一致性。可以高效布置大面积的透氧膜；可以调节不同工况点下透氧膜工作面积；利用透氧膜组可调控不同工况点下参与反应的透氧膜数量。的透氧膜数量。的透氧膜数量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃料电池阴极处理的透氧膜装置


[0001]本技术属于燃料电池
，具体涉及一种用于燃料电池阴极处理的透氧膜装置。

技术介绍

[0002]氧气是燃料电池的重要反应原料，现有燃料电池系统技术仅利用环境空气作为原料，并不对其进行任何成分处理，由于自然环境中的空气氧含量太低，限制了电堆的发电功率。因此，通过使用透氧膜对空气进行处理后制备纯氧这一技术路线成为今后燃料电池系统发展的重要方向。但由于目前透氧膜处理空气的效率依旧较低，处理燃料电池发动机正常工作氧气量所需的透氧膜面积较大，如何布置大面积的透氧膜成为推进透氧技术大规模应用的重要步骤。此外，如何更好的分离空气、氧气以及尾气也是目前透氧技术在实际应用中需要解决的问题之一。
[0003]氧气浓度的提高可以提高电堆性能；现有单层或多层透氧膜制氧的结构设计没有将高温透氧膜技术与燃料电池发动机相结合，没有较大面积透氧膜的高效布置方案；大面积透氧膜时温度分布不均匀。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本技术提供了一种用于燃料电池阴极处理的透氧膜装置，
[0005]装置包括空气入口、空气室、氧气出口、透氧膜组、尾气室、尾气出口、PTC加热器组，所述空气室与尾气室具有密封结构，中间设置有透氧膜组连接，设置有PTC加热器组，空气室设置有空气入口，尾气室设置有尾气出口。
[0006]具体的，所述透氧膜组设置有透氧膜管。
[0007]具体的，所述PTC加热器组具有环状结构，设置在所述透氧膜组的内部和外部，可以设置多层环状结构，分布在分层排布的透氧膜管的层与层中间。
[0008]具体的，所述PTC加热器组设置有三层环状结构，所述三层环状结构之间设置有透氧膜管。
[0009]具体的，所述氧气出口设置在装置中部。
[0010]本技术提出透氧膜布置在燃料电池发动机上的结构方案；利用透氧膜组的形式提高透氧装置内的体表面积；利用进气室与尾排室将空气、氧气和尾气隔离，以提高氧气纯度；利用PTC加热组提高透氧膜组的温度一致性。实现了透氧膜技术在燃料电池发动机上的布置应用；可以高效布置大面积的透氧膜；可以调节不同工况点下透氧膜工作面积；可以有效分离空气、氧气与尾气。利用透氧膜组可调控不同工况点下参与反应的透氧膜数量。
附图说明
[0011]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它
目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0012]图1示出了本技术实施例中的一种用于燃料电池阴极处理的透氧膜装置。
[0013]附图标记：1
‑
空气入口；2
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空气室；3
‑
氧气出口；4
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透氧膜组；5
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尾气室；6
‑
尾气出口；7
‑
环状PTC加热器组。
具体实施方式
[0014]下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0015]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“连接”、“连通”表示直接或通过其他组件间接的连接或连通。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象，但并不直接表示先后顺序或重要程度的不同。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
[0016]如图1所示，本技术提供了一种用于燃料电池阴极处理的透氧膜装置，包括空气入口1、空气室2、氧气出口3、透氧膜组4、尾气室5、尾气出口6、环状PTC加热器组7。
[0017]空气室2与尾气室5具有密封结构，中间设置有透氧膜组4连接，设置有环状PTC加热器组7，对透氧膜加热，空气室2设置有空气入口1，尾气室5设置有尾气出口6。
[0018]具体如下：为了提高在固定体积下的透氧膜面积，将透氧膜设计为一根根细小的管状结构然后进行集成，根据所需的氧气流量来调节参与反应的管状结构数量。在透氧膜的内部和外部共三圈环形的PTC加热器，来对透氧膜进行加热。随着燃料电池系统所需氧气流量的增加，PTC逐层进行加热，以此达到控制参与反应的透氧膜管数量的作用。此外，为了将空气、氧气与尾气进行分离，在PTC加热结构前后设计两个密封的气室，同时将透氧膜管适当加长，以确保氧气室内的氧气纯度。
[0019]以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本
的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对现有技术的改进，或者使本
的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池阴极处理的透氧膜装置，其特征在于，包括空气入口、空气室、氧气出口、透氧膜组、尾气室、尾气出口、PTC加热器组，所述空气室与尾气室具有密封结构，中间设置有透氧膜组连接，设置有PTC加热器组，空气室设置有空气入口，尾气室设置有尾气出口。2.根据权利要求1所述的一种用于燃料电池阴极处理的透氧膜装置，其特征在于，所述透氧膜组设置有透氧膜管。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：于泽帆，李飞强，高云庆，
申请(专利权)人：北京亿华通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：