CN116685392A - 燃料电池的加湿*** - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种将加湿气体供应到燃料电池的燃料电池加湿***，包括：多个加湿模块，该多个加湿模块配置为通过使用湿气来加湿供应到燃料电池堆的电池气体；加湿器，该加湿器配置为将湿气供应到加湿模块并将从加湿模块排出的湿气排出；供应盖，该供应盖联接到加湿部的一侧以将电池气体供应到加湿模块；以及排出盖，该排出盖联接到加湿部的另一侧以将从加湿模块排出的电池气体排出到燃料电池堆，并且每个加湿模块包括联接到多个中空纤维膜的滤芯、联接到一个或多个滤芯的中间壳体、形成为穿透中间壳体使得湿气被供应到中间壳体中的供应孔以及形成为穿透中间壳体使得湿气被排出中间壳体的排出孔，并且加湿部包括在其中容纳加湿模块的加湿主体、将湿气供应到加湿主体的供应构件以及将湿气从加湿主体排出的排出构件。

Description

燃料电池的加湿***

技术领域

本公开涉及一种将加湿空气供应到燃料电池的燃料电池加湿***。

背景技术

燃料电池是一种通过氢和氧的结合来产生电力的发电电池。与例如干电池和储存电池的常规化学电池不同，只要供应氢和氧，燃料电池可以持续产生电力，并且由于没有热量损失，燃料电池的优点在于效率大约是内燃机的两倍。

另外，由于通过氢和氧的结合产生的化学能被直接转换成电能，燃料电池排出更少的污染物。因此，燃料电池不仅具有环保的特点，而且减少由于能量消耗增加而导致的资源枯竭的担忧。

根据所使用电解液的类型，这些燃料电池可以大致分为聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)、磷酸燃料电池(PAFC)和熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)以及碱性燃料电池(AFC)。

尽管这些燃料电池中的每一种基于相同的基本原理来工作，这些燃料电池在所使用的燃料的类型、工作温度、催化剂、电解液和其他因素方面不同。在这些燃料电池中，已知聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)不仅在小型固定发电设备中，而且在运输***中是最有前途的燃料电池，因为与其他燃料电池相比，其在低温下工作，并且功率密度高，这使其能够小型化。

提高聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)性能的最重要的因素中的一个因素是通过将一定量的水分供应到膜电极组件(MEA)中的聚合物电解质膜(PEM)或质子交换膜来保持功能效率。这是因为当聚合物电解质膜是干的时，发电效率快速降低。

有几种加湿聚合物电解质膜的方法，包括1)起泡器加湿法，在用水填充压力容器后，通过使目标气体穿过扩散器来供应水分；2)直接注射法：通过计算燃料电池反应所需的水分供应，通过电磁阀将水分直接供应到气体通道；以及3)膜加湿法：使用聚合物隔膜将水分供应到气体流体层。

在这些方法中，通过使用选择性地仅使包括在废气中的水蒸气通过的膜将水蒸气供应到要供应到聚合物电解质膜的空气的膜加湿法的优点在于膜加湿器可以是重量轻和小型化的。

在膜加湿法中所使用的选择性渗透膜优选地是当形成模块时每单位体积上具有较大渗透面积的中空纤维膜。换句话说，当使用中空纤维膜制造膜加湿器时，具有较大接触表面积的中空纤维膜的高度集成是可能的，因此即使在小容量的情况下，也可以充分地加湿燃料电池，使用低成本的材料，并回收包含在从燃料电池高温时排出的废气中的水分和热量，从而通过膜加湿器再利用所回收的水分和热量。

图1是常规燃料电池加湿器的示意性分解透视图。

如图1中所示，常规膜加湿型加湿器100包括水分在从外部供应的空气与从燃料电池堆(未示出)排出的废气之间进行交换的加湿模块110以及联接到加湿模块110的两个端部的盖120。

盖120中的一个将从外部供应的空气传输到加湿模块110，并且盖120中的另一将被加湿模块110加湿的空气传输到燃料电池堆。

加湿模块110包括具有废气入口111a和废气出口111b的中间壳体111以及在中间壳体111中的多个中空纤维膜112。一束中空纤维膜112的两端被封装在固定层113上。通常通过浇铸法固化例如液态聚氨酯树脂的液态聚合物而形成固定层113。封装中空纤维膜112的端部的固定层113以及在固定层113与中间壳体111之间的树脂层114将盖120的内部空间与中间壳体111的内部空间隔开。类似于固定层113，树脂层114通常通过浇铸法固化例如液态聚氨酯树脂的液态聚合物而形成。

从外部供应的空气沿着中空纤维膜的中空部流动。

通过废气入口111a引入中间壳体111的废气与中空纤维膜112的外表面接触，然后通过废气出口111b从中间壳体111排出。当废气接触中空纤维膜112的外表面时，废气中包含的水分渗透中空纤维膜112，从而加湿沿着中空纤维膜112的中空部流动的空气。

近来，为了增加燃料电池***发电量，正在积极进行技术的开发，例如增加燃料电池堆的数量。“为了增加燃料电池***的发电量，需要增加在加湿工序中加湿空气的流量。为了增加加湿空气的流量，已经提出了安装多个加湿器100的方法。然而，由于这种方法需要相当大的安装面积用于废气入口111a、废气出口111b和从每个加湿器100的中间壳体111突出的盖120，所以这增加了建造和运行成本。”

发明内容

技术问题

已经做出本公开以解决上述问题，并且本公开提供了一种能够在通过加湿工序增加加湿的气体的流量的同时减少安装面积燃料电池加湿***。

技术方案

根据本公开的实施例的燃料电池加湿***包括：

多个加湿模块，该多个加湿模块配置为通过使用湿气来加湿供应到燃料电池堆的电池气体；加湿器，该加湿器配置为将湿气供应到加湿模块并将从加湿模块排出的湿气排出；供应盖，该供应盖联接到加湿部的一侧以将电池气体供应到加湿模块；以及排出盖，该排出盖联接到加湿部的另一侧以将从加湿模块排出的电池气体排出到燃料电池堆。每个加湿模块包括联接到多个中空纤维膜的滤芯、联接到一个或多个滤芯的中间壳体、形成为穿透中间壳体使得湿气被供应到中间壳体中的供应孔以及形成为穿透中间壳体使得湿气被排出中间壳体的排出孔。加湿部包括在其中容纳加湿模块的加湿主体、将湿气供应到加湿主体的供应构件以及将湿气从加湿主体排出的排出构件。

在根据本公开的实施例的燃料电池加湿***中，加湿模块被布置成在垂直方向上层叠在加湿主体中；供应构件和排出构件被联接到加湿主体的湿的上表面，并且供应盖和排出盖在第一轴向方向上彼此间隔开，其中，供应孔形成为穿透中间壳体的中间上表面；排出孔形成为穿透中间上表面并且在第一轴向方向上与供应孔间隔开；并且在加湿模块中，最上方的加湿模块包括：形成为穿透中间壳体的中间下表面使得通过供应孔供应的湿气的一部分被供应到设置在下侧的加湿模块的第一传输孔；以及形成为穿透中间下表面使得从设置在下侧的加湿模块排出的湿气被引入的第二传输孔。

在根据本公开的实施例的燃料电池加湿***中，在最上方的加湿模块中，供应孔和排出孔基于第一轴向方向从距中间壳体的两端距离相等的中点在相反方向上彼此间隔开，并且第一传输孔和第二传输孔从中点在相反方向上彼此间隔开；设置在最上方的加湿模块的下侧的加湿模块的供应孔被设置成与最上方的加湿模块的第一传输孔相对；以及设置在最上方的加湿模块的下侧的加湿模块的排出孔被设置成与最上方的加湿模块的第二传输孔相对。

在根据本公开的实施例的燃料电池加湿***中，每个加湿模块包括在第一轴向方向上从供应孔与排出孔之间的中间壳体向外突出的阻挡构件，以及阻挡构件形成为沿着中间壳体的圆周延伸，从而围绕中间壳体。

在根据本公开的实施例的燃料电池加湿***中，可以包括能够根据湿气的压力而滑动的滑动组件。

在根据本公开的实施例的燃料电池加湿***中，滑动组件可以包括：形成在湿的上表面上、朝向中间上表面突出并且与中间上表面间隔开的第一滑动构件；以及形成在中间上表面上、朝向湿的上表面突出并且与湿的上表面间隔开的第二滑动构件。

在根据本公开的实施例的燃料电池加湿***中，第一滑动构件和第二滑动构件中的每一者可以具有在第一轴向方向上彼此相对突出的滑动突出部，并且在两个滑动突出部之间可以形成有滑动空间。

在根据本公开的实施例的燃料电池加湿***中，滑动组件可以包括：形成在湿的上表面上、朝向中间上表面倾斜地突出并且与中间上表面间隔开的第一倾斜滑动构件；以及形成在中间上表面上、朝向湿的上表面倾斜地突出并且与湿的上表面间隔开的第二倾斜滑动构件。

在根据本公开的实施例的燃料电池加湿***中，第一倾斜滑动构件和第二倾斜滑动构件可以形成为具有彼此对应的倾斜角，使得在第一倾斜滑动构件和第二倾斜滑动构件彼此接触的同时第一倾斜滑动构件上下移动。

有益效果

在本公开中，加湿部的供应构件和排出构件可以共同用于将湿气供应到加湿模块并从加湿模块排出湿气。另外，在本公开中，供应盖和排出盖可以共同用于将电池气体供应到加湿模块并从加湿模块排出。因此，在本公开中，虽然设置了多个加湿模块以增加加湿空气的流量，但是可以在执行加湿工序的工作空间中减少安装面积。因此，在本公开中，可以减少建造和运行成本，同时有助于通过增加加湿气体的流量来增加燃料电池***的发电量。

附图说明

图1是常规燃料电池加湿器的示意性分解透视图。

图2是根据本公开的燃料电池加湿***的示意性分解透视图。

图3是根据本公开的燃料电池加湿***中的一个加湿模块的示意性分解透视图。

图4是沿着图3的线I-I截取的示意性横截面图。

图5是示出根据本公开的实施例的燃料电池加湿***中湿气流过的通道的概念透视图。

图6和图7是参照图3的线I-I截取的加湿器的示意性横截面图的根据本公开的实施例的燃料电池加湿***中的湿气流过的加湿部的通道的概念透视图。

图8是说明图7的加湿部中出现的问题的概念图。

图9和图10是示出根据本公开的燃料电池加湿***的加湿部的横截面图，图9和图10是示出包括滑动组件的加湿部的示意性横截面图。

具体实施方式

本公开可以包括各种修改和实施例，因此，将采用示例性实施例来详细解释本公开。然而，这不旨在将本公开限制为特定的示例性实施例，并且将理解的是，本公开旨在包括被包括在本公开的构思的技术范围内的全部变化、等同物和代替物。

在本公开中使用的术语和表达仅用于说明特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。除非另有说明，否则单数的表达旨在包括复数的表达。应当理解的是，本公开中所使用的术语“包括”或“具有”旨在表示在说明书中所描述的任何特征、数值、步骤、操作、构成元件、部分和其组合的存在，但是不旨在预先排除任何一个或多个其他特征、数值、步骤、操作、构成元件、部分和其组合的存在的可能性。在下文中，将参照附图描述根据本公开的实施例的燃料电池膜加湿***。

参照图2和图3，根据本公开的燃料电池加湿***1用于通过使用湿气来加湿供应到燃料电池堆(未示出)的电池气体。电池气体被供应到燃料电池堆并且用于通过燃料电池发电。例如，电池气体可以是燃料气体或空气。湿气包含水分使得电池气体可以被加湿。例如，湿气可以是从燃料电池堆排出的废气。

根据本公开的燃料电池加湿***1包括：使用湿气加湿电池气体的多个加湿模块2；将电池气体供应到加湿模块2的供应盖3；将从加湿模块2排出的电池气体排出到燃料电池堆的排出盖4；以及将湿气供应到加湿模块2并将从加湿模块2排出的湿气排出的加湿部。

加湿部5包括在其中容纳加湿模块2的加湿主体51，将湿气供应到加湿主体51的内部的供应构件52以及将来自加湿主体51的内部的湿气排出的排出构件53。通过供应构件52供应到加湿主体51的内部的湿气可以被设置在加湿主体51中的加湿模块2用来加湿电池气体，然后通过排出构件53排出。供应盖3被联接到加湿部5的一侧。供应盖3可以将电池气体供应到设置在加湿主体51中的加湿模块2。排出盖4被联接到加湿部5的另一侧。排出盖4可以将从设置在加湿主体51中的加湿模块2排出的电池气体排出到燃料电池堆。

如上所述，根据本公开的燃料电池加湿***1被实施为使得加湿部5的供应构件52和排出构件53共同用于将湿气供应到加湿模块2并从加湿模块2排出。另外，根据本公开的燃料电池加湿***1被实施为使得供应盖3和排出盖4共同用于将电池气体供应到加湿模块2并从加湿模块2排出湿气。

因此，可以省略从如图1所示的加湿器100的中间壳体111突出的废气入口111a以及从中间壳体111突出的废气出口111b。因此，在根据本公开的燃料电池加湿***1中，虽然设置了多个加湿模块2以增加加湿气体的流量，但是可以减少执行加湿工序的工作空间中的安装面积。

因此，在根据本公开的燃料电池加湿***1中，可以减少建造和运行成本，同时有助于通过增加加湿气体的流量来增加燃料电池***的发电量。

在下文中，将参照附图详细描述加湿模块2、加湿部5、供应盖3和排出盖4。

参照图2至图4，每个加湿模块2通过使用湿气来加湿电池气体。加湿模块2可以设置在加湿部5的内部。参照图3和图4，加湿模块2中的任何一个加湿模块2的具体示例将被描述如下。

加湿模块2包括滤芯21、中间壳体22、供应孔23和排出孔24。

滤芯21包括多个中空纤维膜211。中空纤维膜211可以被实施为滤芯21，从而被模块化。因此，通过将滤芯21联接到中间壳体22的工序，中空纤维膜211可以被安装在中间壳体22中。因此，根据本公开的燃料电池加湿***1可以改善中空纤维膜211的安装、分离和更换的容易性。

滤芯21可以包括在其中容纳中空纤维膜211的内壳体210。中空纤维膜211可以被设置在内壳体210的内部，从而被模块化。内壳体210可以具有废气流入的第一网状孔MH1以及废气排出的第二网状孔MH2。中空纤维膜211可以包括由聚砜树脂、聚醚砜树脂、磺化聚砜树脂、聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂、聚丙烯腈(PAN)树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酯酰亚胺树脂或其两种以上的混合物形成的聚合物膜。

滤芯21可以包括第一灌封部212。第一灌封部212固定中空纤维膜211的一侧。在这种情况下，第一灌封部212可以形成为不阻挡中空纤维膜211的中空部。第一灌封部212可以通过浇铸法固化例如液态聚氨酯树脂的液态树脂而形成。第一灌封部212可以固定内壳体210的一侧和中空纤维膜211。

滤芯21可以包括第二灌封部213。第二灌封部213固定中空纤维膜211的另一侧。在这种情况下，第一灌封部212可以形成为不阻挡中空纤维膜211的中空部。因此，要供应到燃料电池堆的电池气体被供应到中空纤维膜211的中空部而不被第二灌封部213和第一灌封部212干扰，然后在加湿之后被供应到燃料电池堆。第二灌封部213可以通过浇铸法固化例如液态聚氨酯树脂的液态树脂而形成。第二灌封部213可以固定内壳体210的另一侧和中空纤维膜211。

中间壳体22具有联接到中间壳体22的滤芯21。多个滤芯21可以联接到中间壳体22的内部。图3和图4示出两个滤芯21和21′被联接到中间壳体22的内部，但是本公开的方面不限于此，三个以上的多滤芯21可以被联接到中间壳体22。中间壳体22的内部空间和滤芯21的内部空间可以彼此连通，使得湿气可以在中间壳体22的内部空间与滤芯21的内部空间之间流动。为了这个目的，多个通孔可以分别形成在滤芯21中。

供应孔23形成为穿透中间壳体22。湿气可以通过供应孔23被供应到中间壳体22中。通过供应孔23，中间壳体22的内部和加湿主体51的内部可以通过供应孔彼此连通，使得湿气可以在中间壳体22的内部与加湿主体51的内部之间流动。

排出孔24形成为穿透中间壳体22。湿气可以通过排出孔24从中间壳体22的内部排出。通过供应孔23，中间壳体22的内部和加湿主体51的内部可以彼此连通，使得湿气可以在中间壳体22的内部与加湿主体51的内部之间流动。

加湿模块2可以包括多个封装构件25和25′。封装构件25和25′在中间壳体22与滤芯21之间进行密封。因此，封装构件25和25′可以防止电池气体与湿气的直接混合。在封装构件25和25′中，一个封装构件25可以在中间壳体22与第一灌封部212之间进行密封，并且另一封装构件25′可以在中间壳体22与第二灌封部213之间进行密封。尽管未示出，树脂层可以形成在中间壳体22的两侧来替代封装构件25和25′。

树脂层可以通过浇铸法固化例如液态聚氨酯树脂的液态聚合物而形成。

参照图2至图4，供应盖3将电池气体供应到加湿模块2。供应盖3可以联接到加湿部5的一侧。供应盖3的内部和加湿模块2的中空纤维膜211可以彼此连通，使得电池气体可以在供应盖3的内部与加湿模块2的中空纤维膜211之间流动。供应盖3可以联接到加湿主体51以覆盖加湿主体51的一侧。

例如O形环的密封构件可以设置在供应盖3与加湿主体51之间。

参照图2至图4，排出盖4将从加湿模块2排出的电池气体排出到燃料电池堆。排出盖4可以联接到加湿部5的另一侧。排出盖4的内部和加湿模块2的中空纤维膜211可以彼此连通，使得电池气体可以在排出盖4的内部与加湿模块2的中空纤维膜211之间流动。排出盖4可以联接到加湿主体51以覆盖加湿主体51的另一侧。例如O形环的密封构件可以设置在排出盖4与加湿主体51之间。排出盖4和供应盖3可以在第一轴向方向(X轴线方向)上彼此间隔开。

参照图2至图4，加湿部5将湿气供应到加湿模块2并将从加湿模块2排出的湿气排出。加湿部5包括加湿主体51、供应构件52和排出构件53。

加湿主体51在其中容纳加湿模块2。加湿主体51可以形成为使得加湿主体51的两侧基于第一轴向方向(X轴线方向)被穿透。加湿主体51可以形成为整个内部为空的长方体形状。

供应构件52将湿气供应到加湿主体51的内部。供应构件52的内部和加湿主体51可以彼此连通，使得湿气可以在供应构件52的内部与加湿主体51之间流动。中间壳体22可以彼此连通，使得沿着中空纤维膜211流动的电池气体利用通过供应构件52供应到加湿主体51的内部的湿气被加湿。在这种情况下，当湿气接触中空纤维膜211的外表面时，包含在湿气中的水分渗透中空纤维膜211，从而加湿沿着中空纤维膜211的中空部流动的电池气体。

排出构件53从加湿主体51的内部排出湿气。排出构件53的内部和加湿主体51可以彼此连通，使得湿气可以在排出构件53的内部与加湿主体51之间流动。从加湿主体51的内部排出的湿气可以是加湿沿着加湿模块2的中空纤维膜211流动的电池气体之后剩余的气体。中间壳体22可以彼此连通，使得湿气在加湿电池气体之后通过排出构件53被排出。

参照图5至图7，在根据实施例的燃料电池加湿***1中，加湿模块2可以沿着垂直方向(Z轴线方向)被层叠在加加湿主体51中。图5至图7示出加湿模块2沿垂直方向(Z轴线方向)被层叠在加湿主体51中，但是本公开的方面不限于此，两个加湿模块2或者四个以上的加湿模块2可以被设置在加湿主体51中。

供应构件52可以联接到湿的上表面511。排出构件53可以联接到湿的上表面511。排出构件53和供应构件52可以在第一轴向方向(X轴线方向)上彼此间隔开。排出构件53和供应构件52可以基于第一轴向方向(X轴线方向)从距湿的上表面511的两端距离相等的中点沿相反方向布置。

每个加湿模块2可以形成有穿透中间上表面221的供应孔23以及穿透中间上表面221的排出孔24。每个加湿模块的供应孔23和排出孔24可以基于第一轴向方向(X轴线方向)彼此间隔开。因此，通过供应孔23供应到中间壳体22的内部的湿气可以沿着第一轴向方向(X轴线方向)流动，然后通过排出孔24排出。

每个加湿模块2的供应孔23和排出孔24可以基于第一轴向方向(X轴线方向)从距中间壳体22的两端距离相等的中点沿相反方向布置。基于第一轴向方向(X轴线方向)，供应孔23与中间壳体22的一端间隔开的距离和排出孔24与中间壳体22的另一端间隔开的距离可以相同。

在第一加湿模块2a中，供应孔23a可以被设置为朝向供应构件52，并且排出孔24a可以被设置为朝向排出构件53。第一加湿模块2a可以包括形成为穿透中间下表面222的第一传输孔26以及形成为穿透中间下表面222的第二传输孔27。通过供应孔23a供应到第一加湿模块2a的内部的湿气的一部分可以通过第一传输孔26被供应到第三加湿模块2c，并且其余的部分可以沿着第一轴向方向(X轴线方向)朝向排出孔24a流动。从第三加湿模块2c排出的湿气可以通过第二传输孔27流入第一加湿模块2a。基于第一轴向方向(X轴线方向)，第一传输孔26和第二传输孔27可以从距中间壳体22的两端距离相等的中点沿相反方向布置。

在第三加湿模块2c中，供应孔23c可以被设置为朝向第一加湿模块2a的第一传输孔26，并且排出孔24c可以被设置为朝向第一加湿模块2a的第二传输孔27。第三加湿模块2c可以包括形成为穿透下表面222的第一传输孔26′以及形成为穿透下表面222的第二传输孔27′。通过供应孔23a供应到第三加湿模块2c的湿气的一部分可以通过第一传输孔26′被供应到第二加湿模块2b，并且其余的部分可以沿着一个轴向方向(X轴线方向)朝向排出孔24b流动。从第二加湿模块2b排出的湿气可以通过第二传输孔27′流入第三加湿模块2c。第一传输孔26′和第二传输孔27′可以基于第一轴向方向(X轴线方向)从距中间壳体22的两端距离相等的中点沿相反方向布置。

在第二加湿模块2b中，供应孔23b可以被设置为朝向第三加湿模块2c的第一传输孔26′，并且排出孔24b可以被设置为朝向第三加湿模块2c的第二传输孔27′。

在根据本公开的实施例的燃料电池加湿***1中，通过供应构件52供应到加湿主体51的湿气可以加湿电池气体，同时沿着随后的通道单元流动直到湿气通过排出构件53被排出到加湿主体51的外部。

首先，通过供应构件52供应到加湿主体51的内部的湿气通过供应孔23a被供应到第一加湿模块2a的内部。供应到第一加湿模块2a的内部的湿气的一部分通过第一传输孔26被排出到第一加湿模块2a的外部，并且其余的部分可以沿第一轴向方向(X轴线方向)从中间壳体22的一侧流到另一侧。在这个过程中，第一加湿模块2a通过使用湿气来加湿电池气体。流到中间壳体22的另一侧的湿气通过排出孔24a被排出到第一加湿模块2a的外部，然后通过排出构件53被排出到加湿主体51的外部。在这种情况下，通过第二传输孔27引入第一加湿模块2a的湿气可以通过排出孔24a被排出到第一加湿模块2a的外部。

接下来，通过第一传输孔26排出到第一加湿模块2a的外部的湿气通过供应孔23c被供应到第三加湿模块2c的内部。供应孔23c可以设置成与第一传输孔26相对。供应到第三加湿模块2c的内部的湿气的一部分通过第一传输孔26′被排出到第三加湿模块2c的外部，并且其余的部分可以沿第一轴向方向(X轴线方向)从中间壳体22的一侧流到另一侧。在这个过程中，第三加湿模块2c通过使用湿气来加湿电池气体。流到中间壳体22的另一侧的湿气通过排出孔24c被排出到第三加湿模块2c的外部，然后通过第二传输孔27被供应到第一加湿模块21的内部。排出孔24c可以设置成与第二传输孔27相对。在这种情况下，通过第二传输孔27′引入第三加湿模块2c的湿气可以通过排出孔24c被排出到第三加湿模块2c的外部。

接下来，通过第一传输孔26′排出到第三加湿模块2c的外部的湿气通过供应孔23b被供应到第二加湿模块2b的内部。供应孔23b可以设置成与第一传输孔26′相对。供应到第二加湿模块2b的内部的湿气沿第一轴向方向(X轴线方向)从中间壳体22的一侧流动另一侧。在这个过程中，第二加湿模块2b通过使用湿气来加湿电池气体。流到中间壳体22的另一侧的湿气通过排出孔24b被排出到第二加湿模块2b的外部，然后通过第二传输孔27′供应到第三加湿模块2c。排出孔24b可以设置成与第二传输孔27′相对。

这里，加湿模块2可以包括从中间壳体22向外突出的阻挡构件28。阻挡构件28、28′和28″可以分别形成为沿着中间壳体22的圆周延伸，从而围绕中间壳体22。在这种情况下，阻挡构件28、28′和28″可以基于第一轴向方向(X轴线方向)设置在供应孔23a、23b和23c与排出孔24a、24b和24c之间。另外，湿的上表面511和湿的下表面512可以包括朝向中间壳体22突出的阻挡构件28。

由于第一加湿模块2a的阻挡构件28以及第三加湿模块2c的阻挡构件28′被设置成彼此接触，所以可以阻挡湿气的通过。因此，第一加湿模块2a的阻挡构件28以及第三加湿模块2c的阻挡构件28′可以降低在从第一传输孔26排出之后，不被供应到供应孔23c而直接流到第二传输孔27的湿气的流量。

由于第三加湿模块2c的阻挡构件28′和第二加湿模块2b的阻挡构件28″被设置成彼此接触，所以可以阻挡湿气的通过。因此，第三加湿模块2c的阻挡构件28′和第二加湿模块2b的阻挡构件28″可以降低在从第一传输孔26排出之后，不被供应到第二传输孔27而直接流到第二传输孔27″的湿气的流量。

同时，在湿气以相当大的压力流动的同时执行加湿工序。因此，湿的上表面511和中间壳体22，以及在一些情况下，湿的下表面512和中间壳体22可能根据湿气的压力向外膨胀。在这种情况下，如图8中所示，接触的阻挡构件28可以被湿气的压力分开。因此，没有接触中空纤维膜211的外表面的旁通的湿气的流量可能增加。

因此，如图9和图10中所示，本公开还可以包括能够根据湿气的压力滑动的滑动组件29和30来替代阻挡构件28。

参照图9，滑动组件29包括第一滑动构件291和第二滑动构件292。第一滑动构件291形成在湿的上表面511上、朝向中间上表面221突出并且与中间上表面221间隔开。第二滑动构件292形成在中间上表面221上、朝向湿的上表面511突出并且与湿的上表面511间隔开。

第一滑动构件291和第二滑动构件292分别设置有在水平方向(X轴线方向、第一轴向方向)上彼此相对突出的滑动突出部2911和2921，并且在两个滑动突出部2911和2921之间形成有滑动空间S。

当湿气的压力相对低时，第一滑动构件291向下移动，使得第一滑动构件291的滑动突出部2911与第二滑动构件292的滑动突出部2921之间的滑动空间S增加。

当湿气的压力相对高时，第一滑动构件291向上移动，使得第一滑动构件291的滑动突出部2911与第二滑动构件292的滑动突出部2921之间的滑动空间S减少。当湿气的压力进一步增加时，两个滑动突出部2911和2921可以彼此接触，因此滑动空间S暂时消失。

参照图10，滑动组件30包括第一倾斜滑动构件301和第二倾斜滑动构件302。第一倾斜滑动构件301形成在湿的上表面511上、朝向中间上表面221倾斜地突出并且与中间上表面221间隔开。第二倾斜滑动构件302形成在中间上表面221上、朝向湿的上表面511倾斜地突出并且与湿的上表面511间隔开。

第一倾斜滑动构件301和第二倾斜滑动构件302形成为具有彼此对应的倾斜角，使得在第一倾斜滑动构件和第二倾斜滑动构件彼此接触的同时第一倾斜滑动构件301可以上下移动。

当湿气的压力相对低时，第一倾斜滑动构件301可以向下移动使得湿的上表面511与中间上表面221之间的距离减少。

当湿气的压力相对高时，第一倾斜滑动构件301可以向上移动使得湿的上表面511与中间上表面221之间的距离增加。

如果湿气的压力进一步增加，第一倾斜滑动构件301和第二倾斜滑动构件302可能脱离接触，然而，如果获得工作时湿气的实际压力范围，并且基于该压力范围适当地设定第一倾斜滑动构件301和第二倾斜滑动构件302的倾斜角，则第一倾斜滑动构件301和第二倾斜滑动构件302可以保持接触状态。

如上所述，如果安装能够根据湿气的压力滑动的滑动组件29和30来替代阻挡构件28，则即使湿的上表面511根据湿气的压力向外膨胀，加湿部也可以防止气体旁通中空纤维膜而直接排出到排出构件53，从而提高加湿效率。

虽然已经参照本公开的示例性实施例具体示出和描述了本公开时，但是本领域技术人员将理解的是，可以在不脱离所附权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下，可以通过包括、更改、移除或添加元件来进行各种修改和改变。

【附图标记说明】

1：燃料电池加湿*** 2：加湿模块

3：供应盖 4：排出盖

5：加湿部 21：滤芯

22：中间壳体 23：供应孔

24：排出孔 26：第一传输孔

27：第二传输孔 28：阻挡构件

29、30：滑动组件 51：加湿主体

52：供应构件 53：排出构件

Claims (9)

1.一种燃料电池加湿***，包括：

多个加湿模块，所述多个加湿模块配置为通过使用湿气来加湿供应到燃料电池堆的电池气体；

加湿器，所述加湿器配置为将湿气供应到所述加湿模块并将从所述加湿模块排出的湿气排出；

供应盖，所述供应盖联接到加湿部的一侧以将电池气体供应到所述加湿模块；以及

排出盖，所述排出盖联接到所述加湿部的另一侧以将从所述加湿模块排出的电池气体排出到所述燃料电池堆，

其中，每个所述加湿模块包括联接到多个中空纤维膜的滤芯、联接到一个或多个滤芯的中间壳体、形成为穿透所述中间壳体使得湿气被供应到所述中间壳体中的供应孔以及形成为穿透所述中间壳体使得湿气被排出所述中间壳体的排出孔，并且

其中，所述加湿部包括在其中容纳所述加湿模块的加湿主体、将湿气供应到所述加湿主体的供应构件以及将湿气从所述加湿主体排出的排出构件。

2.根据权利要求1所述的燃料电池加湿***，

其中，所述加湿模块被布置成在垂直方向上层叠在所述加湿主体中，

其中，所述供应构件和所述排出构件被联接到所述加湿主体的湿的上表面，并且所述供应盖和所述排出盖在第一轴向方向上彼此间隔开，

其中，所述供应孔形成为穿透所述中间壳体的中间上表面，

其中，所述排出孔形成为穿透所述中间上表面并且在所述第一轴向方向上与所述供应孔间隔开，并且

其中，在所述加湿模块中，最上方的加湿模块包括：形成为穿透所述中间壳体的中间下表面使得通过所述供应孔供应的湿气的一部分被供应到设置在下侧的加湿模块的第一传输孔；以及形成为穿透所述中间下表面使得从设置在所述下侧的所述加湿模块排出的湿气被引入的第二传输孔。

3.根据权利要求2所述的燃料电池加湿***，

其中，在所述最上方的加湿模块中，所述供应孔和所述排出孔基于所述第一轴向方向从距所述中间壳体的两端距离相等的中点在相反方向上彼此间隔开，并且所述第一传输孔和所述第二传输孔从所述中点在相反方向上彼此间隔开，

其中，设置在所述最上方的加湿模块的所述下侧的加湿模块的供应孔被设置成与所述最上方的加湿模块的第一传输孔相对，并且

其中，设置在所述最上方的加湿模块的所述下侧的加湿模块的排出孔被设置成与所述最上方的加湿模块的第二传输孔相对。

4.根据权利要求3所述的燃料电池加湿***，其中，每个所述加湿模块包括在所述第一轴向方向上从所述供应孔与所述排出孔之间的所述中间壳体向外突出的阻挡构件，并且

其中，所述阻挡构件形成为沿着所述中间壳体的圆周延伸，从而围绕所述中间壳体。

5.根据权利要求3所述的燃料电池加湿***，包括：

能够根据湿气的压力而滑动的滑动组件。

6.根据权利要求5所述的燃料电池加湿***，其中，所述滑动组件包括：

形成在所述湿的上表面上、朝向所述中间上表面突出并与所述中间上表面间隔开的第一滑动构件；以及

形成在所述中间上表面上、朝向所述湿的上表面突出并与所述湿的上表面间隔开的第二滑动构件。

7.根据权利要求6所述的燃料电池加湿***，其中，所述第一滑动构件和所述第二滑动构件中的每一者具有在所述第一轴向方向上彼此相对突出的滑动突出部，并且在两个所述滑动突出部之间形成有滑动空间。

8.根据权利要求5所述的燃料电池加湿***，其中，所述滑动组件包括：

形成在所述湿的上表面上、朝向所述中间上表面倾斜地突出并与所述中间上表面间隔开的第一倾斜滑动构件；以及

形成在所述中间上表面上、朝向所述湿的上表面倾斜地突出并与所述湿的上表面间隔开的第二倾斜滑动构件。

9.根据权利要求8所述的燃料电池加湿***，其中，所述第一倾斜滑动构件和所述第二倾斜滑动构件形成为具有彼此对应的倾斜角，并且在所述第一倾斜滑动构件和所述第二倾斜滑动构件彼此接触的同时所述第一倾斜滑动构件上下移动。