[发明专利]一种显著提升除湿性能的燃料电池滤清器及其除湿滤清方法

说明书

本发明公开了一种显著提升除湿性能的燃料电池滤清器及其除湿滤清方法，该滤清器三层同轴瓶状壳体结构，由内向外依次为内壳、中间壳体和外壳；内壳用于排气并设有螺旋隔板、吸水材料和有害气体吸附材料；中层壳体内侧设有螺旋脊突，螺旋脊突上部设有空气入口，中层壳体底部设有若干叶突，且底部内侧外围设有自洁通道；外壳设有进气口和排污口。含各种杂质的空气由螺旋通道向下，使得杂质和液滴进行离心运动，落在中壁壳体底面上，叶突旋转将大颗粒杂质和液滴排出自洁通道，且由排污口排出；随后空气进入内壳，经过分级除湿与有害气体吸除后经空气出口排出。本发明解决了现有空气滤清器自清洁性能弱、无法去除危害燃料电池组的有害气体的问题。

技术领域

本发明属于燃料电池空气供用技术领域，涉及一种显著提升除湿性能的燃料电池滤清器及其除湿滤清方法。

背景技术

质子交换膜燃料电池凭借各种优点成为车用燃料电池的首选，但质子交换膜燃料电池运行时对空气的要求极高，硫、一氧化碳等有毒有害物质均可导致催化剂中毒失活。此外为了提升燃料电池组的功率，需要使燃料电池工作在较高压力下，压力由离心式压缩机提供。离心式压缩机对吸入空气的要求同样严格，空气中的液滴和杂质会导致高速旋转的空压机叶片产生异常振动，严重时甚至将损坏空压机，因此，空气滤清器必须对吸入的空气中的各种液滴和杂质进行有效阻挡截留，并最好能吸收空气中的有毒有害气体，对进入空压机和燃料电池组的空气进行严格而彻底的过滤。此外，若要扩大燃料电池车辆的使用范围，在将来实现对现有燃油车辆的全面替代，燃料电池车辆还必须走出城市，在湿热的雨林地区等空气湿度较大的条件下正常运转。现有燃料电池车辆的空气滤清器的滤芯主要有树脂处理的微孔滤纸、无纺布、纤维滤芯等，以及将上述滤芯进行组合的复合滤芯，通过筛分、沉淀、截留、渗滤的原理对空气中的杂质进行分离。滤纸、织造布和纤维等滤芯虽然在干燥环境下运作良好，但一旦进气夹带大量液滴和杂质时，液滴和杂质便会在滤芯纤维上不断凝结进而堵塞纤维间的微孔，导致进气阻力大大增加；同时，现有的空气滤清器少有自清洁功能，且均无法去除空气中的有毒有害气体。

发明内容

为了解决现有技术中，燃料电池空气滤清器自清洁力不强、无法去除危害燃料电池组的有害气体的问题，本发明提供了一种显著提升除湿性能的燃料电池滤清器及其除湿滤清方法，使燃料电池车辆的运行范围得以拓展，推进车用动力的燃料电池化进程，进而实现对目前能源短缺及环境问题的缓解。

本发明的技术方案为：

一种显著提升除湿性能的燃料电池滤清器，所述燃料电池滤清器为三层同轴瓶状壳体结构，由内向外依次为内壳、中间壳体和外壳，内壳与中间壳体可转动连接，中间壳体与外壳可转动连接，且内壳与中间壳体之间设有双转子永磁电机；内壳和中间壳体上部均设有环形滑槽，环形滑槽中设有卡扣结合齿，用于和滑动卡扣结合；内壳内壁通过设有间隙的螺旋隔板支架固连螺旋隔板，螺旋隔板支架下方的内壳上设有内壁通孔；螺旋隔板外缘与内壳之间填充有吸水材料，吸水材料上方的内壳内部填充有害气体吸附材料；中间壳体底部内侧设有湿度传感器；中间壳体上设有空气入口，外壳设有外壳进气口。

上述技术方案中，所述环形滑槽包括环形滑槽A、环形滑槽B，环形滑槽A设在内壳上部，环形滑槽B设在中间壳体上部，且环形滑槽A的位置高于环形滑槽B，环形滑槽A顶部设有卡扣结合齿A，环形滑槽B底部设有卡扣结合齿B。

上述技术方案中，所述中间壳体底部设有若干叶突，且中间壳体内侧外围设有自洁通道；所述外壳底端设有排污口。

上述技术方案中，所述中间壳体内壁上设有螺旋脊突，所述空气入口位于螺旋脊突上部的中间壳体上。

上述技术方案中，所述滑动卡扣由伺服电机相连，伺服电机由控制器控制。

一种显著提升除湿性能的燃料电池滤清器的除湿滤清方法，含有各种杂质空气从外壳进气口、中间壳体内部的螺旋通道依次进入，分离后的空气进入内壳内部的螺旋通道，最后流出滤清器。