[实用新型]一种利用燃料电池冷却水加热的湿焓转换装置

说明书

技术领域

本实用新型属于质子交换膜燃料电池领域，尤其涉及质子交换膜燃料电池发电系统的湿焓转换装置。

技术背景

现有技术中，质子交换膜燃料电池多是用湿焓转换装置对进入燃料电池的空气进行增湿，通常的做法是将燃料电池尾排的空气(尾气)送入湿焓转换装置的湿焓转换筒内，湿焓转换筒内装有多孔陶瓷，湿焓转换筒在电机带动下转动，进入燃料电池的空气先进入湿焓转换装置，在湿焓转换装置中经过燃料电池尾排的空气(尾气)中带的气态水和液态水对新鲜空气增湿后再进入燃料电池参加反应。现有的湿焓转换装置，包括动力部分和湿焓转换部分。动力部分为湿焓转换部分提供转动扭矩。湿焓转换部分由起湿焓转换作用的湿焓转换筒、起密封保温作用的外筒和置于湿焓转换筒两端的端板组成，内筒与上、下端板之间设有密封摩擦副。

现有的燃料电池湿焓转换装置的不足是：由于湿焓转换装置内的温度低，往往满足不了湿焓转换的要求，使增湿能力不足，湿焓转换能力不高。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种利用燃料电池产生的热量提高湿焓转换装置温度的湿焓转换装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种利用燃料电池冷却水加热的湿焓转换装置，包括装在外筒内的湿焓转换筒和在湿焓转换筒两端的端板，其特征在于所述外筒的筒壁是空心筒壁，空心筒壁由外筒内壁和外筒外壁构成，外筒内壁和外筒外壁之间形成密闭的外筒空腔，外筒外壁上开有与空心筒壁的空腔相通的进水口和出水口，进水口与燃料电池冷却水出口连接，出水口与燃料电池系统的冷却水单元的散热器进口连接。所述空心筒壁的外筒内壁和外筒外壁之间的空腔的间隙为5mm-10mm。

本实用新型的工作流程是：燃料电池冷却水出口出来的热水，先从外筒外壁上的进水口进入湿焓转换装置的外筒筒壁的空腔内，与筒体进行热交换，加热外筒，外筒传热给湿焓转换筒使湿焓转换筒升温，经过与筒体进行热交换的水从外筒外壁上的出水口进入散热器散热后，经水泵增压，再进入燃料电池，以此往复循环。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、由于可对湿焓转换装置加热，提高湿焓转换装置的温度，因而能提高湿焓转换效率，增强湿焓转换装置的增湿能力；

2、利用燃料电池产生的部分热量加热湿焓转换装置，不需要外加能源，使废热得到利用。

3、结构简单，制作容易，使用方便，成本低。

附图说明

本实用新型有附图3幅，其中：

图1为本实用新型的湿焓转换装置在燃料电池系统的连接示意图，

图2为本实用新型的湿焓转换装置结构示意图。

图3为本实用新型的湿焓转换装置外筒结构示意图。

附图中，1、燃料电池，2、水泵，3、湿焓转换装置，4、散热器5、空气入口，6、端板，7、外筒空腔，8、进水口，9、湿焓转换筒，10、多孔陶瓷，12、尾气出口，13、电机。14、出水口，15、外筒、16、外筒外壁，17、外筒内壁。

具体实施方式

下面将结合附图的实施例对本实用新型作进一步说明。湿焓转换筒9装在外筒15内。外筒15的筒壁是空心筒壁，空心筒壁由外筒内壁17和外筒外壁16构成，外筒外壁16上开有与空心筒壁的空腔7相通的进水口8和出水口14，进水口8与燃料电池冷却水出口连接，出水口14与燃料电池系统的冷却水单元的散热器进口连接。

燃料电池冷却水出口出来的热水，先从外筒15的外筒外壁16上的进水口8进入湿焓转换装置的外筒筒壁的空腔7内，与筒体进行热交换，加热外筒15，外筒15传热给湿焓转换筒9使湿焓转换筒升温，经过与筒体进行热交换的水从外筒的外筒外壁16上的出水口14进入散热器4散热后，经水泵2增压，再进入燃料电池1，以此往复循环。