[发明专利]用于燃料电池的加湿器以及包含该加湿器的燃料电池系统

权利要求书

1.一种用于燃料电池的加湿器，其包含：

膜模块，其具有布置在所述膜模块中的多捆中空纤维膜；

第一歧管和第二歧管，所述第一歧管和第二歧管各自与所述膜模块的两侧连接；

第一入口，形成在所述第一歧管处，注入来自所述燃料电池的阴极的排气；

第一出口，形成在所述第一歧管处，排出来自所述膜模块的内部的湿润空气；

第二入口，形成在所述第二歧管处，将经由空气压缩机供给的干燥空气注入到所述膜模块的内部；

第二出口，形成在所述第二歧管处，排出除去水分的排气；以及旁通管线，插入到所述第二歧管的内部并将从所述空气压缩机供应的干燥空气的一部分供给到所述膜模块，

其中在所述旁通管线与将所述空气压缩机连接到所述第二入口的空气供给管线的连接点处，安装有选择性地将所述旁通管线连接到所述空气供给管线的开关阀；并且

其中，所述加湿器配置成在来自于所述燃料电池的阴极的排气与经由所述空气压缩机供应的干燥空气之间交换水分并向所述阴极供应湿润的空气。

2.根据权利要求1所述的加湿器，其中所述旁通管线安装有布置在所述第二歧管的外部的所述开关阀。

3.根据权利要求1所述的加湿器，其中所述膜模块包括配置成支持所述中空纤维膜的两端的支承构件，并且所述旁通管线固定于所述支承构件。

4.根据权利要求1所述的加湿器，其中所述旁通管线延伸至所述第一歧管的内部。

5.根据权利要求4所述的加湿器，其中所述旁通管线暴露于在所述第一歧管和所述第二歧管之间的所述膜模块的外部。

6.根据权利要求4所述的加湿器，其中所述旁通管线布置在所述膜模块和所述第一歧管与所述第二歧管的内部的冷凝水积聚的部分中。

7.根据权利要求1所述的加湿器，其中所述旁通管线插入到所述第二歧管的下部中并与该第二歧管的内部连接。

8.根据权利要求1所述的加湿器，其中所述旁通管线布置在所述第二歧管的上部中并与该第二歧管的内部连接。

9.根据权利要求1所述的加湿器，其中所述旁通管线设置有连接孔，所述连接孔与所述第二歧管的内部连接。

10.根据权利要求1所述的加湿器，其中所述旁通管线安装有用于防止所述干燥空气的回流的单向阀。

11.根据权利要求10所述的加湿器，其中所述单向阀由鸭嘴阀形成。

12.一种燃料电池系统，其包含：

电池组，其包括配置成产生电能的单元燃料电池；

空气压缩机，其配置成向燃料电池的阴极供应空气；

加湿器，其与所述空气压缩机连接并配置成执行从所述阴极排出的排气以及经由所述空气压缩机供应的干燥空气的膜加湿；以及

氢罐，其配置成向所述燃料电池的阳极供应氢，

其中，所述加湿器包括：

膜模块，其具有布置在所述膜模块中的多捆中空纤维膜；

第一歧管和第二歧管，所述第一歧管和第二歧管各自与所述膜模块的两侧连接；

第一入口，形成在所述第一歧管处，注入来自所述燃料电池的阴极的排气；

第一出口，形成在所述第一歧管处，排出来自所述膜模块的内部的湿润空气；

第二入口，形成在所述第二歧管处，将经由空气压缩机供给的干燥空气注入到所述膜模块的内部；

第二出口，形成在所述第二歧管处，排出除去水分的排气；以及

旁通管线，插入到所述第二歧管的内部并将从所述空气压缩机供应的干燥空气的一部分供给到所述膜模块，

其中在所述旁通管线与将所述空气压缩机连接到所述第二入口的空气供给管线的连接点处，安装有选择性地将所述旁通管线连接到所述空气供给管线的开关阀。