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一种燃料电池加湿器及燃料电池系统，涉及燃料电池的技术领域。燃料电池加湿器包括加湿器壳体、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；导流件，导流件具有围绕加湿芯体设置的顶壁和侧壁，导流件的顶壁与加湿腔上的位于湿入口和湿出口之间的顶壁连接，导流件的侧壁与加湿腔的内壁之间形成导流通道，导流通道内设置有导流挡板，以使湿气能够从导流件的底部反流到导流通道后从湿出口排出。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。具有气液分离功能的技术效果。具有气液分离功能的技术效果。

【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，空气系统包括空压机、中冷器、加湿器和涡轮器，通过空压机、中冷器和加湿器为电堆提供反应气体，通过涡轮器对从电堆排出的高温高湿的空气进行能量回收。
[0003]电堆反应对空气的湿度有要求，因此需要加湿器对进入电堆的气体进行加湿。经电堆反应后排出的高温高湿的空气，会从湿入口进入加湿器内对加湿器内的干空气进行加湿，然后高温高湿的空气从湿出口排出，但是从湿出口排出的湿气存在大量液态水，液态水进入后续的涡轮器进行能量回收时会对涡轮器造成损坏，故从加湿器排出的湿气需要经由气液分离器分离后进入涡轮器进行能量回收。
[0004]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。
[0005]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

[0006]本技术的目的在于提供一种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。
[0007]第一方面，本技术实施例提供了一种燃料电池加湿器，包括：<br/>[0008]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；
[0009]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；
[0010]导流件，所述导流件具有围绕所述加湿芯体设置的顶壁和侧壁，所述导流件的顶壁与所述加湿腔上的位于所述湿入口和所述湿出口之间的顶壁连接，所述导流件的侧壁与所述加湿腔的内壁之间形成导流通道，所述导流通道内设置有导流挡板，以使湿气能够从所述导流件的底部反流到所述导流通道后从所述湿出口排出。
[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均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辅助导流板；
[0014]所述导流件沿所述加湿腔延伸方向的一端与所述第一密封支撑件密封连接；
[0015]所述辅助导流板的外缘与所述加湿腔的侧壁和顶壁连接，所述辅助导流板的内缘与所述导流件的另一端连接。
[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，上述辅助导流板的底部的高度低于所述导流件的底部的高度。
[0017]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，上述导流挡板错位设置在所述导流件的侧壁上和/或所述加湿腔的内壁上。
[0018]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，上述导流挡板倾斜设置，且所述导流挡板的自由端低于固定端。
[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，上述导流挡板的自由端与固定端的水平距离L1与所述导流件和所述加湿器壳体两者之前的距离L2的关系为：2L1&gt;L2。
[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，上述加湿器壳体上位于所述加湿腔处开设有排水口。
[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，上述加湿器壳体内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；
[0022]或者，所述加湿器壳体上设置有两个端盖，两个所述端盖与所述加湿器壳体之间分别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。
[0023]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；
[0024]所述燃料电池加湿器设置在所述系统框架上。
[0025]有益效果：
[0026]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；导流件，导流件具有围绕加湿芯体设置的顶壁和侧壁，导流件的顶壁与加湿腔上的位于湿入口和湿出口之间的顶壁连接，导流件的侧壁与加湿腔的内壁之间形成导流通道，导流通道内设置有导流挡板，以使湿气能够从导流件的底部反流到导流通道后从湿出口排出。
[0027]具体的，在进行工作时，需要加湿的干空气从干入口进入加湿芯体的管路内，并顺着加湿芯体的管路移动，然后从干出口排出并进入到电堆内；经电堆排出的湿气从湿入口进入到加湿腔内，然后湿气能够填满加湿腔并包覆加湿芯体的管路，加湿芯体的膜管外壁吸收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。加湿腔内的湿气顺着加湿腔移动，湿气会受到导流件的导流，使得至少一部分湿气顺着导流件向下移动，然后从导流件底部的开口向外流动至导流通道
内，然后受气压作用，湿气会顺着导流通道向上移动，而湿气在上升过程中会受到设置在导流通道内的导流挡板的阻挡和导流，从而使湿气中的液体被分离出，使得不带有液体的湿气从湿出口排出，不带有液体的湿气能够推动后端的能量回收件的涡轮转动，从而实现动力回收，而且不会对能量回收件的涡轮造成损伤。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。
[0028]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
[0029]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。
[0030]图1为本技术实施例提供的燃料电池加湿器的结构示意图本文档来自技高网...

【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(101)和干出口(104)，所述加湿器壳体(100)内具有密封设置的加湿腔(130)，所述加湿器壳体(100)上设置有与所述加湿腔(130)分别连通的湿入口(103)和湿出口(102)；加湿芯体(200)，所述加湿芯体(200)设置于所述加湿腔(130)内，且所述加湿芯体(200)的两端分别与所述干入口(101)和所述干出口(104)连通；导流件(300)，所述导流件(300)具有围绕所述加湿芯体(200)设置的顶壁和侧壁，所述导流件(300)的顶壁与所述加湿腔(130)上的位于所述湿入口(103)和所述湿出口(102)之间的顶壁连接，所述导流件(300)的侧壁与所述加湿腔(130)的内壁之间形成导流通道(600)，所述导流通道(600)内设置有导流挡板(400)，以使湿气能够从所述导流件(300)的底部反流到所述导流通道(600)后从所述湿出口(102)排出。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(101)和所述加湿腔(130)之间设置有第一密封支撑件(111)，所述干出口(104)和所述加湿腔(130)之间均设置有第二密封支撑件(112)；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(111)与所述干入口(101)连通，另一端通过所述第二密封支撑件(112)与所述干出口(104)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，还包括辅助导流板(310)；所述导流件(300)沿所述加湿腔(130)延伸方向的一端与所述第一密封支撑件(111)密封连接；所述辅助导流板(310)的...

【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：