本发明专利技术提供了一种燃料电池用增湿器集成装置，属于燃料电池技术领域。一种燃料电池用增湿器集成装置，包括沿第一方向设置的管体，管体具有增湿腔体，所增湿腔体内设有若干沿第一方向的中空纤维膜管，相邻中空纤维膜管之间具有供空气流动的间隙；管体具有与增湿腔体连通的进口和出口；第一中冷器，第一中冷器具有第一冷凝腔和部分设置在第一冷凝腔内的第一冷凝管，第一冷凝腔与中空纤维膜管的通道连通，第一中冷器具有与第一冷凝腔连通的进气口，进气口位于远离管体一侧；和第二中冷器，第二中冷器具有第二冷凝腔和部分设置在第二冷凝腔内的第二冷凝管，第二冷凝腔与中空纤维膜管的通道连通。管的通道连通。管的通道连通。
【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池用增湿器集成装置
[0001]本专利技术属于燃料电池
，特别是一种燃料电池用增湿器集成装置。
技术介绍
[0002]质子交换膜燃料电池是一种采用质子导电聚合物薄膜做电解质，利用氢气和空气中氧气的电化学反应的发电设备。现有技术表明，为了提高电池寿命和效率，利用燃料电池的高湿度尾气对进入电池的空气进行预增湿到一定湿度范围是一种必要技术。
[0003]燃料电池持续稳定运行的关键因素之一是提供合适的湿润空气参加反应，并将反应生成的水及时排出。过量的液态水的存在会阻碍反应气的传质，导致膜电极气体传输通道被水堵塞，影响燃料电池持续稳定运行。
[0004]现有设计是中冷器布置在增湿器干空气进口处，高温气体通过中冷器降温后进入增湿器中进行增湿，最终进入电堆参加反应。增湿器特性是干空气温度越高，其增湿效果越好。但经过中冷器降温后的空气温度较低，这样不利于增湿。中冷器和增湿器体积较大，结构布置松散，系统臃肿。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种燃料电池用增湿器集成装置，
[0006]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：
[0007]一种燃料电池用增湿器集成装置，其特征在于，包括
[0008]沿第一方向设置的管体，所述管体具有增湿腔体，所增湿腔体内设有若干沿第一方向的中空纤维膜管，相邻所述中空纤维膜管之间具有供空气流动的间隙；所述管体具有与所述增湿腔体连通的进口和出口；
[0009]第一中冷器，所述第一中冷器具有第一冷凝腔和部分设置在所述第一冷凝腔内的第一冷凝管，所述第一冷凝腔与所述中空纤维膜管的通道连通，所述第一中冷器具有与所述第一冷凝腔连通的进气口，所述进气口位于远离所述管体一侧；和
[0010]第二中冷器，所述第二中冷器具有第二冷凝腔和部分设置在所述第二冷凝腔内的第二冷凝管，所述第二冷凝腔与所述中空纤维膜管的通道连通，所述第二中冷器具有与所述第二冷凝腔连通的出气口，所述出气口位于远离所述管体一侧。
[0011]在上述燃料电池用增湿器集成装置中，在沿所述第一方向上，所述第一冷凝管的两个管口依次为第一进水口和第一出水口，所述第二冷凝管的两个管口依次俄日第二进水口和第二出水口。
[0012]在上述燃料电池用增湿器集成装置中，所述第一冷凝管和所述第二冷凝管成S状或者螺旋状。
[0013]在上述燃料电池用增湿器集成装置中，所述进口靠近所述第二中冷器，所述出口靠近所述第一中冷器。
[0014]在上述燃料电池用增湿器集成装置中，所述第一中冷器和所述第二中冷器连接在所述管体的两端且对所述增湿腔体封装固定。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0016]在本申请中，通过将干燥高温空气的冷却过程分为两次，并与增湿器结合，有效减小了系统的体积。这种方式能够在第一次降温时将空气适应中空纤维膜管的条件，然后增加空气湿度。相较于传统的直接降温后再进行增湿的方法，本实施例在增湿效果上更为优越。
附图说明
[0017]图1是本申请中一种结构布局示意图。
[0018]图中，
[0019]1、第一中冷器；11、进气口；12、第一出水口；13、第一进水口；14、第一冷凝腔，15、第一冷凝管；
[0020]2、管体；21、出口；22、中空纤维膜管；23、进口；24、间隙；25、增湿腔体；
[0021]3、第二中冷器；31、出气口；32、第二出水口；33、第二进水口；34、第二冷凝腔；35、第二冷凝管。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]如图1所示，一种燃料电池用增湿器集成装置，包括沿第一方向A1设置的管体2，第一中冷器1和第二中冷器3，管体2具有增湿腔体25，增湿腔体25内设有若干沿第一方向A1的中空纤维膜管22，相邻中空纤维膜管22之间具有供空气流动的间隙24；管体2具有与增湿腔体25连通的进口23和出口21；第一中冷器1具有第一冷凝腔14和部分设置在第一冷凝腔14内的第一冷凝管15，第一冷凝腔14与中空纤维膜管22的通道连通，第一中冷器1具有与第一冷凝腔14连通的进气口11，进气口11位于远离管体2一侧；第二中冷器3具有第二冷凝腔34和部分设置在第二冷凝腔34内的第二冷凝管35，第二冷凝腔34与中空纤维膜管22的通道连通，第二中冷器3具有与第二冷凝腔34连通的出气口31，出气口31位于远离管体2一侧。
[0024]本申请中，将增湿器集成装置的进口23连接在空压机上，出口21连接在电堆上。
[0025]在本实施例中，通过空压机输送的高温空气从进口23进入第一中冷器1，经过第一次降温后，进入中空纤维膜管22。在中空纤维膜管22中，高温干燥的空气与从外界引入的湿空气进行干湿交换，使得中空纤维膜管22内部的空气转变为湿空气，但仍保持相对较高的温度。随后，湿空气经过第二中冷器3进行进一步降温，使原本干燥且高温的空气转变为适合电堆的温度，并保持较好的湿度。
[0026]在本申请中，通过将干燥高温空气的冷却过程分为两次，并与增湿器结合，有效减小了系统的体积。这种方式能够在第一次降温时将空气适应中空纤维膜管22的条件，然后增加空气湿度。相较于传统的直接降温后再进行增湿的方法，本实施例在增湿效果上更为
优越。
[0027]装置内部设有若干沿第一方向A1排列的中空纤维膜管22，中空纤维膜管22之间的间隙24供空气流动。这种结构能够有效增大接触面积，使得空气与中空纤维膜管22的接触更充分，实现高效的增湿效果。
[0028]整个装置集成度高，管体2内部一体化设计，结构紧凑。这种集成装置的设计方便安装和维护，减少了系统的体积。
[0029]本实施例中，从第一冷凝管15和第二冷凝管35输入水进行冷却。
[0030]具体地，在沿第一方向A1上，第一冷凝管15的两个管口依次为第一进水口13和第一出水口12，第二冷凝管35的两个管口依次俄日第二进水口33和第二出水口32。
[0031]该设计能够使进水方向与干燥空气流通的方向相反，在冷却效果上更为优越。
[0032]具体地，第一冷凝管15和第二冷凝管35成S状或者螺旋状。
[0033]该设计能够增加与干燥高温空气的接触面积，提升冷却效果。
[0034]具体地，进口23靠近第二中冷器3，出口21靠近第一中冷器1。该设计能够提升干湿交换效率。
[0035]具体地，第一中冷器1和第二中冷器3连接在管体2的两端且对增湿腔体25封装固定。整个装置集成度高，结构紧凑，减少了系统的体积。
[0036]需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示，诸如上、下、左、右、前本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用增湿器集成装置，其特征在于，包括沿第一方向A1设置的管体(2)，所述管体(2)具有增湿腔体(25)，所增湿腔体(25)内设有若干沿第一方向A1的中空纤维膜管(22)，相邻所述中空纤维膜管(22)之间具有供空气流动的间隙(24)；所述管体(2)具有与所述增湿腔体(25)连通的进口(23)和出口(21)；第一中冷器(1)，所述第一中冷器(1)具有第一冷凝腔(14)和部分设置在所述第一冷凝腔(14)内的第一冷凝管(15)，所述第一冷凝腔(14)与所述中空纤维膜管(22)的通道连通，所述第一中冷器(1)具有与所述第一冷凝腔(14)连通的进气口(11)，所述进气口(11)位于远离所述管体(2)一侧；和第二中冷器(3)，所述第二中冷器(3)具有第二冷凝腔(34)和部分设置在所述第二冷凝腔(34)内的第二冷凝管(35)，所述第二冷凝腔(34)与所述中空纤维膜管(22)的通道连通，所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：王丹，
申请(专利权)人：上海同氢科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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