[实用新型]质子交换膜燃料电池湿焓转换装置密封摩擦件

说明书

技术领域

本实用新型涉及质子交换膜燃料电池，尤其涉及质子交换膜燃料电池的湿焓转换装置的密封摩擦部件

背景技术

质子交换膜燃料电池是能够将氢燃料及氧化剂转化成电能及其产物的装置，是一种高效的、环境友好的发电装置。质子交换膜电池在运行的过程中需要有水分子保湿，因为只有水化的质子才可以自由地穿过质子交换膜，从电极阳极端到达电极阴极端参加电化学反应。如果向质子交换膜供应大量干燥的空气，当干燥的空气离开燃料电池时容易将质子交换膜中的水分子带走，这样质子将无法穿过质子交换膜，会导致质子交换膜电池的电极内阻急剧增加，电池性能会急剧下降，甚至使质子交换膜电池不能工作。所以向燃料电池供应空气需要增湿，以提高进入燃料电池的空气的相对湿度，以免质子交换膜失水。现有技术中，大多利用燃料电池尾排的空气中所含的水汽和废热对空气进行增湿，通常的做法是将燃料电池尾排的空气送入空气增湿装置中，通过湿焓转换，给进入增湿装置的干燥的新鲜空气增湿。现有技术的空气增湿装置大多是用电机带动湿焓转换筒转动，使不断进入空气增湿装置的新鲜空气增湿后送入燃料电池。湿焓转换筒置于固定端板和浮动端板之间，在端板和湿焓转换筒之间设有密封摩擦件，密封摩擦件采用滑动摩擦。现有技术的不足在于：1、滑动摩擦的摩擦力大，因而要求电机功率大。2、摩擦副磨损严重，使用寿命短，维护费用高。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，效率高，寿命长，维护成本低的密封摩擦件，使之适用于质子交换膜燃料电池的空气增湿装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种质子交换膜燃料电池的湿焓转换装置的密封摩擦件，包括浮动端板与湿焓转换筒之间的摩擦副和固定端板与湿焓转换筒之间的摩擦副，其结构在于：在所述的摩擦副的摩擦面上开设有滚珠滚动滑道，在滑道中放置滚珠，摩擦副的两个摩擦面之间通过滚珠接触，摩擦副的两个摩擦面上开设的滚珠滚动滑道，每一个摩擦面上的滚动滑道的深度小于滚珠的半径0.005mm～0.035mm，当摩擦副的两个摩擦面之间通过滚珠接触时，使摩擦副的两个摩擦面之间存有0.01mm～0.07mm的间隙。摩擦副的两个摩擦面之间不再有滑动摩擦，从而减小了摩擦副的摩擦力。摩擦副的两个摩擦面之间存有的间隙，不会产生空气窜漏，因为增湿装置在对空气增湿的过程中，水在摩擦副两个摩擦面之间的间隙中生成一层水膜，起到密封作用，防止空气窜漏。

本实用新型优点为：

1、由于在摩擦副之间放置了一圈滚珠，使之变为滚动摩擦，减少了摩擦力，从而降低了湿焓转换装置的电机功率。

2、由于摩擦副之间变为滚动摩擦，不会再出现摩擦副由滑动摩擦产生的掉屑现象，从而保证了质子交换膜燃料电池使用寿命和发电效率。

3、大幅度提高了湿焓转换装置的可靠性和使用寿命，

附图说明

本实用新型有附图2幅，其中：

图1为本实用新型的摩擦件在增湿装置中的位置的结构示意图。

图2为本实用新型的密封摩擦件结构示意图。

附图中，1、浮动端板，2、滚珠，3、湿焓转换筒，4、固定端板，5、摩擦副之间的间隙。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1和图2所示的实施例，在浮动端板1(或固定端板4)和湿焓转换筒3之间的摩擦副的摩擦面上，加工有半圆形滚珠滚动滑道，滑道的弧与滚珠的球面弧度相同，滑道的深度略小于滚珠的半径，在滑道中放置一圈滚珠2，摩擦副的两个摩擦面各自与滚珠的球面相接触，由于滑道的深度略小于滚珠的半径，所以，使摩擦副之间会产生0.07mm以下间隙，不会使摩擦副之间再产生滑动摩擦，变为完全的滚动摩擦。增湿器在对空气增湿的过程中，水会在摩擦副之间的间隙中生成一层水膜，起到密封作用，防止空气窜漏。本实施例适用于质子交换膜燃料电池的空气增湿器。