【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池，特别是涉及一种空气增湿装置。
技术介绍
1、増湿器作为燃料电池系统的关键零部件之一，通过其对入堆空气的加湿来保证电堆质子膜处于高效的工作状态，进而实现电堆的高效及长寿命。
2、但是，目前常用的膜增湿器多为被动增湿模式，在额定干空气流量下其增湿效率是恒定的，当车辆处于湿度较大的环境时干空气的湿度本身较大，但入堆前必须经过增湿器，这样湿度较大的空气再次经增湿器增湿后存在其湿度已经不能满足电堆质子膜最佳工作状态的需求，反而导致质子膜水淹进而影响电堆寿命。为了更好地适应市场需求，开发一款具备根据电堆入堆空气湿度的实际需要来调整增湿器增湿效果的空气增湿装置很有必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种空气增湿装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够根据需求调整湿度，保证电堆正常平稳运行。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种空气增湿装置，包括增湿主体件、第一流量阀、第二流量阀、第一湿度传感器及控制器，所述增湿主体件内由一端至另一端依次设置有进气腔、交换腔及排气腔，所述交换腔与所述进气腔及所述排气腔之间均不连通，所述交换腔内设置有多个膜管件，各所述膜管件平行排布，各所述膜管件的一端开口与所述进气腔连通，且各所述膜管件的另一端开口与所述排气腔连通，各所述膜管件的管内形成管程，各所述膜管件的管外的所述交换腔形成壳程；所述进气腔上开设有与所述进气腔连通的干燥气体入口，所述干燥气体入口用于与干燥气体
4、优选的，所述增湿主体件底部还设置有与所述壳程连通的排水口，所述排水口上设置排水开闭装置，所述排水开闭装置能够开启或关闭所述排水口。
5、优选的，所述壳程内还设置有水位传感器，所述水位传感器与所述控制器通信连接。
6、优选的，还包括第二湿度传感器，所述第二湿度传感器设置在所述加湿后气体出口与燃料电池电堆系统供给进口的连通管路中，所述第二湿度传感器与所述控制器通信连接。
7、优选的，所述膜管件的管壁由外向内依次由疏松层和致密层固定连接，所述疏松层的孔隙比所述致密层的孔隙尺寸大且数量少。
8、优选的，所述疏松层为亲水材质，且所述致密层为疏水材质。
9、优选的，所述疏松层和所述致密层之间还固定夹有大孔层，所述大孔层具有多个小长孔，各所述小长孔绕所述膜管件的轴线周向均匀分布，且各所述小长孔沿所述膜管件的轴线方向的长度与所述疏松层及所述致密层的长度相同。
10、优选的，从所述干燥气体入口至所述加湿后气体出口的气体流动方向与从所述湿润废气入口至所述湿润废气出口的气体流动方向相反。
11、优选的，所述增湿主体件包括第一端盖、壳体、第二端盖、第一密封组件和第二密封组件，所述壳体内部中空且所述壳体上设有与所述壳体内部连通的所述湿润废气入口和所述湿润废气出口，各所述膜管件设置在所述壳体内，所述第一密封组件用于封堵在所述壳体的一端并使各所述膜管件的同侧端开口不封闭，所述第二密封组件用于封堵在所述壳体的另一端并使各所述膜管件的同侧端开口不封闭，所述壳体内壁、所述第一密封组件靠近所述第二密封组件的一侧、所述第二密封组件靠近所述第一密封组件的一侧及各所述膜管件的外侧壁共同形成所述壳程，所述第一端盖固定设置在所述壳体的一端，且所述第一端盖的内壁与所述第一密封组件远离所述第二密封组件的一侧共同形成所述进气腔，所述第一端盖上设置有所述干燥气体入口，所述第二端盖固定设置在所述壳体的另一端，且所述第二端盖的内壁与所述第二密封组件远离所述第一密封组件的一侧共同形成所述排气腔，所述第二端盖上设置有所述加湿后气体出口。
12、优选的，还包括第一膜盒，所述第一膜盒用于设置在所述壳体内部，且所述第一膜盒与所述壳体固定连接，所述第一膜盒具有多个固定通槽，各所述固定通槽内用于固定有多个所述膜管件。
13、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
14、本专利技术提供的空气增湿装置，通过由第一湿度传感器监测的进入空气的湿度情况，当其湿度达到燃料电池电堆系统入堆湿度要求时，由控制器控制第二流量阀关闭，从而使满足湿度要求的空气直接经过各膜管件以及排气腔进入燃料电池电堆系统供给进口，即电堆入口中，这样可以避免已达到湿度要求的干气体，即干空气，进一步加大湿度进入电堆导致电堆质子膜水淹影响寿命和电堆的正常平稳运行，且控制器能够控制第一流量阀的开度实现对进入气体流量的控制；当干气体的湿度未达到入堆湿度要求时，此时由控制器通过控制第一流量阀的流量大小以及第二流量阀的流量大小，从而实现对进入的干气体增湿程度的控制，以确保进入电堆中的湿度达到入堆空气湿度的最佳值。
15、进一步的，增湿主体件的底部设置的排水口及排水开闭装置，其能够将存留在壳程内的多余水分及时排出，以避免水分过多导致增湿主体件内滋生细菌破坏膜管件结构，甚至导致增湿功能失效。
16、进一步的，水位传感器的设置能够实现壳程内多余水分的自动排出，降低人工劳动程度，确保增湿主体件的壳程内液态水的及时排出。
17、进一步的，第二湿度传感器的设置能够更精准的监测控制进入电堆的空气湿度情况，确保进入电堆的空气湿度达到电堆质子膜最佳的需求。
18、进一步的，膜管件的管壁采用外部为疏松层，内部为致密层组成，其疏松层的孔隙要比致密层的孔隙尺寸大且数量少，外部的疏松层能够更好的吸收气体中的水分，而致密层能够将疏松层吸收的水分经过滤后进入膜管件内，从而确保水分杂质少。
19、进一步的，疏松层采用亲水材质，其能够使水分更有效充分的附着在疏松层，而致密层采用疏水材质，其能够在干气体流经膜管件时充分与渗透到膜管件内部的水分混合，从而避免渗透到膜管件内部的水分残留在膜管件中。
20、进一步的，大孔层的设置能够降低水分穿透膜管件侧壁的阻力，且小长孔能够存储一定的水，使水分保持时刻能够穿过致密层而进入膜管件内部与干气体混合，确保干气体的均匀增湿效果。
21、进一步的，干燥气体增湿后流入电堆的流动方向和从电堆中排出的湿润废气在壳程中的流动方向相反，其能够延长湿润废气中的水分更充分的经过各膜管件并渗透本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种空气增湿装置，其特征在于：包括增湿主体件、第一流量阀、第二流量阀、第一湿度传感器及控制器，
2.根据权利要求1所述的空气增湿装置，其特征在于：所述增湿主体件底部还设置有与所述壳程连通的排水口，所述排水口上设置排水开闭装置，所述排水开闭装置能够开启或关闭所述排水口。
3.根据权利要求2所述的空气增湿装置，其特征在于：所述壳程内还设置有水位传感器，所述水位传感器与所述控制器通信连接。
4.根据权利要求1所述的空气增湿装置，其特征在于：还包括第二湿度传感器，所述第二湿度传感器设置在所述加湿后气体出口与燃料电池电堆系统供给进口的连通管路中，所述第二湿度传感器与所述控制器通信连接。
5.根据权利要求1所述的空气增湿装置，其特征在于：所述膜管件的管壁由外向内依次由疏松层和致密层固定连接，所述疏松层的孔隙比所述致密层的孔隙尺寸大且数量少。
6.根据权利要求5所述的空气增湿装置，其特征在于：所述疏松层为亲水材质，且所述致密层为疏水材质。
7.根据权利要求5所述的空气增湿装置，其特征在于：所述疏松层和所述致密层之间还固
8.根据权利要求1所述的空气增湿装置，其特征在于：从所述干燥气体入口至所述加湿后气体出口的气体流动方向与从所述湿润废气入口至所述湿润废气出口的气体流动方向相反。
9.根据权利要求1所述的空气增湿装置，其特征在于：所述增湿主体件包括第一端盖、壳体、第二端盖、第一密封组件和第二密封组件，
10.根据权利要求9所述的空气增湿装置，其特征在于：还包括第一膜盒，所述第一膜盒用于设置在所述壳体内部，且所述第一膜盒与所述壳体固定连接，所述第一膜盒具有多个固定通槽，各所述固定通槽内用于固定有多个所述膜管件。
...【技术特征摘要】
1.一种空气增湿装置，其特征在于：包括增湿主体件、第一流量阀、第二流量阀、第一湿度传感器及控制器，
2.根据权利要求1所述的空气增湿装置，其特征在于：所述增湿主体件底部还设置有与所述壳程连通的排水口，所述排水口上设置排水开闭装置，所述排水开闭装置能够开启或关闭所述排水口。
3.根据权利要求2所述的空气增湿装置，其特征在于：所述壳程内还设置有水位传感器，所述水位传感器与所述控制器通信连接。
4.根据权利要求1所述的空气增湿装置，其特征在于：还包括第二湿度传感器，所述第二湿度传感器设置在所述加湿后气体出口与燃料电池电堆系统供给进口的连通管路中，所述第二湿度传感器与所述控制器通信连接。
5.根据权利要求1所述的空气增湿装置，其特征在于：所述膜管件的管壁由外向内依次由疏松层和致密层固定连接，所述疏松层的孔隙比所述致密层的孔隙尺寸大且数量少。
6.根据权利要求5所述的空气增湿装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：常运来，高冬雪，杨友意，皇爱文，
申请(专利权)人：平原滤清器有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。