本發(fā)明涉及燃料電池，更具體的說(shuō)是涉及一種新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器。
背景技術(shù)：
1、氫能燃料電池技術(shù)作為清潔能源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，增濕器是其系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)氣體濕熱交換、保障電池高效穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵部件。目前市場(chǎng)上的燃料電池增濕器普遍由主體殼體和集束殼體構(gòu)成，其中主體殼體主要承擔(dān)支撐整體結(jié)構(gòu)、抵御外部壓力和沖擊的作用，同時(shí)通過(guò)粘接內(nèi)部相關(guān)部件形成整體密封環(huán)境，確保增濕過(guò)程的密封性；集束殼體則主要用于固定中空纖維膜管，并引導(dǎo)濕氣路的走向，使?jié)駳饴放c干氣路能夠充分進(jìn)行濕熱交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)干氣的增濕功能，這類(lèi)增濕器的整體結(jié)構(gòu)形態(tài)通常為固定不可改變的設(shè)計(jì)。然而，現(xiàn)有這類(lèi)增濕器在實(shí)際應(yīng)用中存在諸多不容忽視的缺陷：
2、在主體殼體方面，由于其自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的局限性，導(dǎo)致其抗壓抗沖擊強(qiáng)度難以滿足部分復(fù)雜工況下的使用需求，容易在使用過(guò)程中發(fā)生泄漏現(xiàn)象，進(jìn)而破壞增濕器的整體氣密性，影響增濕效果和系統(tǒng)的穩(wěn)定性；
3、對(duì)于集束殼體而言，其整體尺寸規(guī)格、內(nèi)部孔洞的大小、數(shù)量以及分布情況均為固定設(shè)置，這種固定結(jié)構(gòu)會(huì)直接限制濕氣路的走向，不僅難以根據(jù)實(shí)際使用場(chǎng)景進(jìn)行靈活調(diào)整，還會(huì)對(duì)氣體流動(dòng)阻力產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致流阻過(guò)大或分布不均的問(wèn)題；
4、此外，增濕器的干濕兩路氣體壓力會(huì)跟隨整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的壓力變化而發(fā)生波動(dòng)，現(xiàn)有增濕器缺乏有效的壓力調(diào)節(jié)機(jī)制，容易造成干濕兩路之間的壓差過(guò)大，這種過(guò)大的壓差會(huì)直接影響內(nèi)部中空纖維膜管的原有形態(tài)，導(dǎo)致膜管變形或受損，最終造成增濕器的水汽傳輸效率出現(xiàn)顯著波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)縮短增濕器的使用壽命，影響整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，旨在解決現(xiàn)有增濕器抗壓抗沖擊強(qiáng)度不足、可塑性差、適配性有限及干濕兩路壓差波動(dòng)影響使用穩(wěn)定性的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，包括主體殼體和集束殼體，所述集束殼體裝配于主體殼體的內(nèi)部端板上，所述主體殼體上設(shè)有濕氣路接口，所述集束殼體配置有內(nèi)部滑塊結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)部滑塊結(jié)構(gòu)與主體殼體內(nèi)部的端板滑動(dòng)配合以調(diào)整集束殼體的尺寸，所述集束殼體內(nèi)部設(shè)有中空纖維膜管，所述中空纖維膜管通過(guò)灌封膠面與主體殼體固定，所述灌封膠面上還固定有密封圈，所述主體殼體的兩端分別可拆卸連接有端蓋，所述端蓋用于接入氣體干氣路，所述主體殼體上安裝有壓力調(diào)節(jié)閥，所述壓力調(diào)節(jié)閥用于平衡干濕兩路壓差，所述主體殼體的接口處設(shè)有接口滑塊，所述接口滑塊與主體殼體接口滑動(dòng)連接以調(diào)整濕氣路接口的方位。
3、優(yōu)選的，所述內(nèi)部滑塊結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于增濕器模具上的集束殼體端板滑塊，通過(guò)改變集束殼體端板滑塊的位置以及分布，用于制作不同端板的殼體。
4、優(yōu)選的，所述接口滑塊設(shè)置于增濕器模具上，通過(guò)改變接口滑塊的安裝位置方向，用于制作不同接口方位的增濕器殼體。
5、優(yōu)選的，所述壓力調(diào)節(jié)閥包括閥體和閥芯，所述閥芯與主體殼體的濕氣路出口內(nèi)部通道適配，所述閥芯通過(guò)彈性件與閥體連接以實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)。
6、優(yōu)選的，所述閥體上設(shè)有壓力感應(yīng)孔，所述壓力感應(yīng)孔與主體殼體的濕氣路出口內(nèi)部連通，用于感應(yīng)濕氣路壓力。
7、優(yōu)選的，所述集束殼體采用pc材料制成，其內(nèi)部設(shè)有若干用于容納中空纖維膜管的孔洞，所述孔洞的分布與內(nèi)部滑塊結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)。
8、優(yōu)選的，所述端蓋采用pps材料制成，所述端蓋上設(shè)有干氣路接口，所述干氣路接口與主體殼體內(nèi)部的干氣流道連通。
9、優(yōu)選的，所述中空纖維膜管由高分子聚合物制成，所述中空纖維膜管的兩端均通過(guò)灌封膠面與主體殼體固定，形成封閉的干氣流道。
10、優(yōu)選的，所述密封圈為環(huán)形，所述密封圈的一側(cè)與灌封膠面貼合，另一側(cè)與端蓋的內(nèi)側(cè)壁貼合，形成密封結(jié)構(gòu)。
11、優(yōu)選的，所述主體殼體的外表面設(shè)有六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋與主體殼體一體成型，均勻分布于主體殼體的外周面。
12、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，具有如下有益效果：
13、1、本發(fā)明通過(guò)在集束殼體配置內(nèi)部滑塊結(jié)構(gòu)，可靈活調(diào)整集束殼體的大小和尺寸，不僅顯著提升了增濕器的可塑性，能適配不同規(guī)格的中空纖維膜管及使用需求，還可優(yōu)化濕氣路流向，為氣體動(dòng)力學(xué)和氣體流道研究提供實(shí)踐基礎(chǔ)；
14、2、主體殼體接口處的接口滑塊可通過(guò)改變安裝位置和方向調(diào)整濕氣路接口方位，能靈活適配不同系統(tǒng)及復(fù)雜排布方式，大幅拓展了增濕器的應(yīng)用場(chǎng)景和使用范圍；
15、3、壓力調(diào)節(jié)閥通過(guò)閥體、閥芯與彈性件的配合，可實(shí)時(shí)感應(yīng)并調(diào)節(jié)濕氣路壓力，有效平衡干濕兩路壓差，避免中空纖維膜管因壓差過(guò)大發(fā)生形態(tài)損壞，保障了水汽傳輸效率的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了增濕器的使用壽命；
16、4、集束殼體與主體殼體內(nèi)部端板的卡扣連接結(jié)構(gòu)，搭配灌封膠面對(duì)中空纖維膜管和密封圈的集成固定設(shè)計(jì)，既實(shí)現(xiàn)了部件的便捷裝配與可拆卸維護(hù)，又增強(qiáng)了主體殼體的密封性能，確保增濕器整體氣密性；
17、5、主體殼體外表面一體成型的六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋，在控制原料使用量的前提下，顯著提升了殼體的抗壓抗沖擊強(qiáng)度，使增濕器能夠適應(yīng)多種復(fù)雜工作環(huán)境，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的耐用性和可靠性；
18、6、pps材料制成的端蓋、pc材料制成的集束殼體與高分子聚合物制成的中空纖維膜管形成協(xié)同配合，既保障了干氣路接入的穩(wěn)定性和濕氣路引導(dǎo)的流暢性，又提升了干濕兩路氣體的濕熱交換效率，優(yōu)化了增濕器的整體工作性能。
1.一種新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，其特征在于，包括主體殼體（1）和集束殼體（4），所述集束殼體（4）裝配于主體殼體（1）的內(nèi)部端板上，所述主體殼體（1）上設(shè)有濕氣路接口，所述集束殼體（4）配置有內(nèi)部滑塊結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)部滑塊結(jié)構(gòu)與主體殼體（1）內(nèi)部的端板滑動(dòng)配合以調(diào)整集束殼體（4）的尺寸，所述集束殼體（4）內(nèi)部設(shè)有中空纖維膜管（6），所述中空纖維膜管（6）通過(guò)灌封膠面（5）與主體殼體（1）固定，所述灌封膠面（5）上還固定有密封圈（3），所述主體殼體（1）的兩端分別可拆卸連接有端蓋（2），所述端蓋（2）用于接入氣體干氣路，所述主體殼體（1）上安裝有壓力調(diào)節(jié)閥（7），所述壓力調(diào)節(jié)閥（7）用于平衡干濕兩路壓差，所述主體殼體（1）的接口處設(shè)有接口滑塊（8），所述接口滑塊（8）與主體殼體（1）的接口滑動(dòng)連接以調(diào)整濕氣路接口的方位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，其特征在于，所述內(nèi)部滑塊結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于增濕器模具上的集束殼體端板滑塊（9），通過(guò)改變集束殼體端板滑塊（9）的位置以及分布，用于制作不同端板的殼體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，其特征在于，所述接口滑塊（8）設(shè)置于增濕器模具上，通過(guò)改變接口滑塊（8）的安裝位置方向，用于制作不同接口方位的增濕器殼體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，其特征在于，所述壓力調(diào)節(jié)閥（7）包括閥體和閥芯，所述閥芯與主體殼體（1）的濕氣路出口（11）內(nèi)部通道適配，所述閥芯通過(guò)彈性件與閥體連接以實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，其特征在于，所述閥體上設(shè)有壓力感應(yīng)孔，所述壓力感應(yīng)孔與主體殼體（1）的濕氣路出口（11）內(nèi)部連通，用于感應(yīng)濕氣路壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，其特征在于，所述集束殼體（4）采用pc材料制成，其內(nèi)部設(shè)有若干用于容納中空纖維膜管（6）的孔洞，所述孔洞的分布與內(nèi)部滑塊結(jié)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，其特征在于，所述端蓋（2）采用pps材料制成，所述端蓋（2）上設(shè)有干氣路接口，所述干氣路接口與主體殼體（1）內(nèi)部的干氣流道連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，其特征在于，所述中空纖維膜管（6）由高分子聚合物制成，所述中空纖維膜管（6）的兩端均通過(guò)灌封膠面（5）與主體殼體（1）固定，形成封閉的干氣流道。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，其特征在于，所述密封圈（3）為環(huán)形，所述密封圈（3）的一側(cè)與灌封膠面（5）貼合，另一側(cè)與端蓋（2）的內(nèi)側(cè)壁貼合，形成密封結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型結(jié)構(gòu)的燃料電池增濕器，其特征在于，所述主體殼體（1）的外表面設(shè)有六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)加強(qiáng)筋，所述加強(qiáng)筋與主體殼體（1）一體成型，均勻分布于主體殼體（1）的外周面。