【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本公開涉及一種配置為向燃料電池供應(yīng)加濕氣體的燃料電池用加濕器。
技術(shù)介紹
1、燃料電池具有的優(yōu)點(diǎn)是，與通常的化學(xué)電池諸如干電池或蓄電池不同，只要供應(yīng)氫氣和氧氣，燃料電池就可以持續(xù)地產(chǎn)生電，并且由于沒有熱損失，因此，燃料電池的效率為內(nèi)燃機(jī)的效率的約兩倍那么高。
2、此外，燃料電池將通過氫和氧的結(jié)合產(chǎn)生的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，由此，排放的污染物的量少。因此，燃料電池具有的優(yōu)點(diǎn)是，燃料電池是環(huán)境友好的，并且可以減少關(guān)于因能源消耗增加而導(dǎo)致資源枯竭的擔(dān)憂。
3、基于所使用的電解質(zhì)的種類，這種燃料電池可以大致分類為聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(pemfc)、磷酸燃料電池(pafc)、熔融碳酸鹽燃料電池(mcfc)、固體氧化物燃料電池(sofc)或堿性燃料電池(afc)。
4、這些燃料電池基本上通過相同的原理來運(yùn)行，但是它們在使用的燃料種類、運(yùn)行溫度、催化劑和電解質(zhì)方面彼此不同。在這些燃料電池中，已知聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(pemfc)最有利于運(yùn)輸系統(tǒng)以及小型固定式發(fā)電設(shè)備，因?yàn)榫酆衔镫娊赓|(zhì)膜燃料電池在比其他燃料電池低的溫度下運(yùn)行并且聚合物電解質(zhì)膜燃料電池的輸出密度高，因此，可以使聚合物電解質(zhì)膜燃料電池小型化。
5、改善聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(pemfc)的性能的最重要的因素之一是通過向膜電極組件(mea)的聚合物電解質(zhì)膜或質(zhì)子交換膜(pem)供應(yīng)預(yù)定量以上的水分以保持水分含量。這是因?yàn)椋绻酆衔镫娊赓|(zhì)膜或質(zhì)子交換膜是干燥的，則發(fā)電效率突然降低。
6、使用如下方法作為加濕聚合物電解質(zhì)膜
7、在這些方法中，使用配置為選擇性地僅傳輸廢氣中包含的水蒸氣的膜向供應(yīng)至聚合物電解質(zhì)膜或質(zhì)子交換膜的空氣提供水蒸氣以加濕聚合物電解質(zhì)膜或質(zhì)子交換膜的膜加濕方法的優(yōu)點(diǎn)在于，可以減少加濕器的重量和尺寸。
8、當(dāng)形成模塊時(shí)，具有每單位體積大的傳輸面積的中空纖維膜適合用于在膜加濕方法中使用的選擇性滲透膜。即，當(dāng)使用中空纖維膜制造加濕器時(shí)，具有大接觸表面積的中空纖維膜的高度集成是可能的，由此，即使以小容量，也可以充分地加濕燃料電池，可以使用便宜的材料，并且可以通過加濕器收集在高溫下從燃料電池排出的廢氣中包含的水分和熱量，并重復(fù)使用收集的水分和熱量。
9、圖1是常規(guī)的燃料電池用加濕器的示意性分解透視圖。
10、如圖1中所示，常規(guī)的膜加濕型加濕器100包括：加濕模塊110，在加濕模塊110中，在從外部供應(yīng)的空氣和從燃料電池堆(未示出)排出的廢氣之間進(jìn)行水分交換；和分別連接至加濕模塊110的相對端的蓋120。
11、蓋120中的一個(gè)將從外部供應(yīng)的空氣傳輸至加濕模塊110，另一個(gè)將由加濕模塊110加濕的空氣傳輸至燃料電池堆。
12、加濕模塊110包括：中間殼體111，具有廢氣入口111a和廢氣出口111b；和中間殼體111中的多個(gè)中空纖維膜112。中空纖維膜112的相對端灌封在固定層113中。通常，各個(gè)固定層113通過使用澆鑄法使諸如液體聚氨酯樹脂的液體聚合物硬化而形成。其中灌封有中空纖維膜112的端部的固定層113以及設(shè)置在固定層113與中間殼體111之間的樹脂層114將蓋120的內(nèi)部空間與中間殼體111的內(nèi)部空間隔離開。與固定層113相似，各個(gè)樹脂層114通常通過使用澆鑄法使諸如液體聚氨酯樹脂的液體聚合物硬化而形成。
13、從外部供應(yīng)的空氣沿著中空纖維膜112的中空流動(dòng)。通過廢氣入口111a引入中間殼體111的廢氣與中空纖維膜112的外表面接觸，并且通過廢氣出口111b從中間殼體111排出。當(dāng)廢氣與中空纖維膜112的外表面接觸時(shí)，廢氣中包含的水分通過中空纖維膜112傳輸，以加濕沿著中空纖維膜112的中空流動(dòng)的空氣。
14、在這種情況下，通常，當(dāng)廢氣被引入中間殼體111中然后從中間殼體111排出時(shí)，與中間殼體111的內(nèi)部壓力相對應(yīng)的殼體壓差可能會(huì)增加。這種殼體壓差的增加可能會(huì)引起燃料電池系統(tǒng)的效率降低，如功耗增加。燃料電池用加濕器的小型化加劇了這個(gè)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、技術(shù)問題
2、本公開是鑒于上述問題而做出的，本公開的目的是提供一種能夠降低殼體壓差的燃料電池用加濕器的中間殼體和燃料電池用加濕器。
3、技術(shù)方案
4、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開可以包括下面構(gòu)造。
5、根據(jù)本公開的燃料電池用加濕器的中間殼體設(shè)置在燃料電池用加濕器中，所述加濕器包括：配置為利用濕氣對供應(yīng)至燃料電池堆的干氣進(jìn)行加濕的加濕模塊；連接至加濕模塊的一端的第一蓋；和連接至加濕模塊的另一端的第二蓋，并且所述中間殼體可以包括：配置為容納包括多個(gè)中空纖維膜的至少一個(gè)筒體的中間主體；設(shè)置在中間主體中的隔板部分，該隔板部分配置為將中間主體的內(nèi)部分隔成引入第一氣體的流入空間和排出第一氣體的流出空間；和穿過隔板部分而形成的旁通孔，該旁通孔配置為使得引入流入空間的第一氣體的一部分能夠通過該旁通孔繞過筒體并且流動(dòng)至流出空間。
6、根據(jù)本公開的燃料電池用加濕器可以包括：配置為利用濕氣對供應(yīng)至燃料電池堆的干氣進(jìn)行加濕的加濕模塊；連接至加濕模塊的一端的第一蓋；和連接至加濕模塊的另一端的第二蓋。加濕模塊可以包括：具有開放的相對端的中間殼體；和包括多個(gè)中空纖維膜的至少一個(gè)筒體。中間殼體可以包括：配置為容納所述筒體的中間主體；設(shè)置在中間主體中的隔板部分，該隔板部分配置為將中間主體的內(nèi)部分隔成引入第一氣體的流入空間和排出第一氣體的流出空間；和穿過隔板部分而形成的旁通孔，該旁通孔配置為使得引入流入空間的第一氣體的一部分能夠通過該旁通孔繞過筒體并且流動(dòng)至流出空間。
7、有益效果
8、本公開實(shí)施為使得引入流入空間的第一氣體的一部分通過旁通孔繞過筒體并且流動(dòng)至流出空間。因此，本公開能夠利用旁通孔來減小殼體壓差，從而有助于提高燃料電池系統(tǒng)的效率。
9、即使中間殼體的尺寸減小，本公開也能夠利用旁通孔來防止殼體壓差的過度增加。因此，本公開能夠通過小型化來實(shí)現(xiàn)向各種領(lǐng)域如氫電動(dòng)汽車的多用途應(yīng)用。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種設(shè)置在燃料電池用加濕器中的中間殼體，所述加濕器包括：配置為利用濕氣對供應(yīng)至燃料電池堆的干氣進(jìn)行加濕的加濕模塊；連接至所述加濕模塊的一端的第一蓋；和連接至所述加濕模塊的另一端的第二蓋，所述中間殼體包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間殼體，其中，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間殼體，其中，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間殼體，其中，
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中間殼體，其中，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間殼體，其中，
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間殼體，其中，
8.一種燃料電池用加濕器，所述加濕器包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加濕器，其中，
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加濕器，其中，
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加濕器，其中，
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的加濕器，其中，
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加濕器，其中，
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加濕器，其中，
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
1.一種設(shè)置在燃料電池用加濕器中的中間殼體，所述加濕器包括：配置為利用濕氣對供應(yīng)至燃料電池堆的干氣進(jìn)行加濕的加濕模塊；連接至所述加濕模塊的一端的第一蓋；和連接至所述加濕模塊的另一端的第二蓋，所述中間殼體包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間殼體，其中，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間殼體，其中，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間殼體，其中，
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中間殼體，其中，
6.根據(jù)權(quán)利要求1...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：安雄銓，許中根，梁炯模，奇城灌，
申請(專利權(quán))人：可隆工業(yè)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國別省市：
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